KR20010021511A

KR20010021511A - An apparatus for positioning a resin cartridge

Info

Publication number: KR20010021511A
Application number: KR1020007000049A
Authority: KR
Inventors: 퍼거슨제프
Original assignee: 추후제출; 인더스트리얼 롤 포머스 피티와이 리미티드
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2001-03-15
Also published as: EP0996813A1; AUPO772597A0; WO1999001641A1

Abstract

본 발명은 록 볼트(rock bolt)를 구멍에 고정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 구동 유닛과, 제1 방향으로 상기 카트리지를 구동하는 플런저와, 상기 플런저 조립체에 연결된 가요성의 링크 장치를 포함한다. 상기 링크 장치는 제1 방향에 실질적으로 평행한 제1 궤도를 따라 연장하고 플런저 조립체에 결합된 제1 부분과, 제2 궤도를 따라 상기 제1 부분의 측방으로 연장하도록 되어 있는 제2 부분을 구비하며, 상기 구동 유닛은, 제2 궤도에서 제1 궤도의 방향으로 상기 링크 장치에 힘을 가해 플런저 조립체를 제1 방향으로 구동시킬 수 있도록 배치되어 있다. 록 볼트를 구멍에 고정하는 방법은 구멍을 천공하는 단계와, 전술한 장치를 사용하여 수지 카트리지를 삽입하는 단계와, 볼트를 구멍에 삽입하여 상기 수지 카트리지를 파괴하는 단계와, 상기 수지가 경화되어 상기 볼트를 구멍에 고정시키도록 하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method and apparatus for securing a rock bolt to a hole. The apparatus includes a drive unit, a plunger for driving the cartridge in a first direction, and a flexible linkage device coupled to the plunger assembly. The linkage device has a first portion extending along a first trajectory substantially parallel to a first direction and coupled to the plunger assembly, and a second portion adapted to extend laterally along the first portion along the second trajectory. The drive unit is arranged so as to drive the plunger assembly in the first direction by applying a force to the linkage device in the direction of the first track in the second track. The method of fixing the lock bolt to the hole includes drilling a hole, inserting a resin cartridge using the apparatus described above, inserting a bolt into the hole to destroy the resin cartridge, and curing the resin. Securing the bolt to the hole.

Description

AN APPARATUS FOR POSITIONING A RESIN CARTRIDGE}

본 명세서에서는 탄광의 천정과 관련하여 설명하고 있지만, 탄광 벽, 벽면 혹은 그것의 일부에도 적용될 수 있다.Although described herein with reference to the ceiling of coal mines, they may be applied to coal mine walls, walls, or portions thereof.

탄광의 천정을 강화 및 지지하기 위해 그 천정에 록 볼트(rock bolt)를 고정시키는 것이 널리 알려져 있다. 각각의 록 볼트는, 먼저 채광용 굴착 장치의 마디가 있는 아암(articulated arm)상에서 작동하는 드릴 붐(drill boom)에 설치되어 있는 드릴 장치를 사용하여 탄광의 천정에 구멍을 천공함으로써 설치될 수 있다. 수지 카트리지를 구멍에 위치시키고 이에 후속하여 록 볼트를 삽입시킨 다음, 그 카트리지를 파괴하여 수지가 볼트 주위에서 경화되도록 하여 볼트를 정위치에 고정시킨다. 구멍에 설치된 록 볼트의 배치는 구멍의 천공과 록 볼트의 삽입 모두를 최대한 안정하게 수행할 수 있도록 제2 붐을 사용함으로써 이루어진다. 그러나, 구멍에 수지 카트리지를 배치하는 작업은 로드(rod)에 고정된 플런저(plunger)를 사용하여 대개 수작업으로 행해진다. 로드와 카트리지를 합친 길이는 일반적으로 붐으로의 장착을 불리하게 하는데, 그 이유는 구동 장치를 필요로 하고 붐의 요구 조건에 맞는 길이를 초과시키기 때문이다. 따라서, 수지 카트리지의 삽입 작업은, 광부들이 지지되지 않은 탄광의 천정 아래에서 작업을 해야하기 때문에 여전히 위험하게 된다.It is well known to secure rock bolts to the ceilings to strengthen and support the ceilings of coal mines. Each lock bolt can be installed by first drilling a hole in the coal mine's ceiling using a drill device mounted on a drill boom operating on an articulated arm of a mining rig. The resin cartridge is placed in the hole, followed by the insertion of the lock bolt, and then the cartridge is broken to secure the resin in place by allowing the resin to cure around the bolt. The placement of the lock bolts installed in the holes is achieved by using the second boom so as to perform both the drilling of the holes and the insertion of the lock bolts as reliably as possible. However, the operation of disposing the resin cartridge in the hole is usually done manually by using a plunger fixed to the rod. The combined length of the rod and cartridge generally disadvantages mounting to the boom because it requires a drive and exceeds the length that meets the requirements of the boom. Therefore, the insertion operation of the resin cartridge is still dangerous because the miners must work under the ceiling of coal mines which are not supported.

본 발명은 수지 카트리지(resin cartridge)를 위치 설정하기 위한 장치에 관한 것으로, 한정하는 의도가 아니라 보다 구체적으로 말하면 탄광의 천정에 형성된 구멍에 수지 카트리지를 원격으로 위치 설정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for positioning a resin cartridge, and is not intended to be limiting, but more particularly, to an apparatus for remotely positioning a resin cartridge in a hole formed in a ceiling of a coal mine.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a device according to the invention.

본 발명에 따르면, 수지 카트리지를 구멍에 삽입하기 위한 장치가 제공되는데, 이 장치는 구동 유닛과, 제1 방향으로 상기 카트리지를 구동하는 플런저와, 상기 플런저 조립체에 결합된 가요성의 링크 장치를 포함하며, 상기 링크 장치는 제1 방향에 실질적으로 평행한 제1 궤도를 따라 연장하고 플런저 조립체에 결합된 제1 부분과, 제2 궤도를 따라 상기 제1 부분의 측방으로 연장하도록 되어 있는 제2 부분을 구비하며, 상기 구동 유닛은 제2 궤도에서 제1 궤도의 방향으로 상기 링크 장치에 힘을 가해 플런저 조립체를 제1 방향으로 구동시킬 수 있도록 배치되어 있다.According to the present invention, there is provided an apparatus for inserting a resin cartridge into a hole, the apparatus comprising a drive unit, a plunger for driving the cartridge in a first direction, and a flexible linkage coupled to the plunger assembly; The linkage device comprises a first portion extending along a first trajectory substantially parallel to a first direction and coupled to the plunger assembly, and a second portion adapted to extend laterally along the first portion along the second trajectory. And the drive unit is arranged to drive the plunger assembly in the first direction by applying force to the linkage device in the direction of the first track in the second track.

양호하게는, 상기 장치는 플런저를 제1 방향으로 안내하고 카트리지를 구멍내에 삽입하기 전에 그 카트리지를 에워싸기 위한 가이드 조립체를 포함한다.Preferably, the device includes a guide assembly for guiding the plunger in the first direction and for enclosing the cartridge before inserting the cartridge into the aperture.

또한, 상기 가이드 조립체의 최소한 일부는 구멍에 배치되도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, at least a portion of the guide assembly is preferably formed to be disposed in the hole.

상기 링크 장치는 체인 링크로 형성되어도 좋다. 양호하게는, 구동 유닛은 체인 링크와 맞물려 구동시키는 구동 스프로킷을 포함한다. 또한, 제2 궤도의 최소한 일부는 구동 스프로킷의 외주부 둘레에 마련되며, 제1 궤도는 상기 구동 스프로킷의 외주부에 접선 방향으로 배치된다. 상기 체인 링크는, 링크 장치가 제2 궤도를 따라 일방향으로 굴곡되지만 제1 궤도를 따라 실질적으로 견고하게 되도록 형성되어 있다.The link device may be formed of a chain link. Preferably, the drive unit includes a drive sprocket for driving in engagement with the chain link. At least a portion of the second track is provided around the outer circumference of the drive sprocket, and the first track is disposed tangentially to the outer circumference of the drive sprocket. The chain link is formed such that the linkage is bent in one direction along the second trajectory but substantially rigid along the first trajectory.

양호하게는, 상기 장치는 링크 장치가 구동 유닛으로 급송되기 전에 링크 장치의 제2 부분의 일부를 저장하는 어큐뮬레이터를 더 포함하며, 상기 어큐뮬레이터는 링크 장치를 그 외주부 둘레에서 구동 스프로킷으로 급송되도록 역방향으로 배치시키는 제2 스프로킷을 포함한다.Preferably, the device further comprises an accumulator for storing a portion of the second portion of the link device before the link device is fed to the drive unit, the accumulator in a reverse direction to feed the link device to the drive sprocket around its outer periphery. A second sprocket for placement.

또한, 상기 장치는 채광용 굴착 장치의 붐(boom)에 끼워지도록 되어 있고, 구멍의 위치 설정을 위해 붐의 전방으로 가이드 조립체의 일부를 돌출시키는 확장체를 포함한다.The device is also adapted to fit into a boom of the mining rig and includes an extension that projects a portion of the guide assembly toward the front of the boom for positioning of the holes.

양호하게는, 상기 가이드 조립체는 카트리지를 에워싸기 위한 가늘고 긴 튜브를 포함하며, 상기 튜브는 폴리에틸렌으로 형성된 내측면을 적어도 구비한다.Preferably, the guide assembly comprises an elongated tube for enclosing the cartridge, the tube having at least an inner side formed of polyethylene.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 전술한 장치를 구비하는 붐을 제공한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a boom having the above-mentioned device.

본 발명은 또한 록 볼트를 구멍에 고정하는 방법을 제공하는 데, 이 방법은 구멍을 천공하는 단계와, 전술한 장치를 사용하여 수지 카트리지를 삽입하는 단계와, 볼트를 구멍에 삽입하여 상기 수지 카트리지를 파괴하는 단계와, 상기 수지가 경화되어 상기 볼트를 구멍에 고정시키도록 하는 단계를 포함한다.The present invention also provides a method of securing a lock bolt to a hole, the method comprising drilling a hole, inserting a resin cartridge using the apparatus described above, and inserting a bolt into the hole to insert the resin cartridge. Destroying the resin; and curing the resin to fix the bolt to the hole.

본 발명은 이하에서 한정하는 의도가 아니라 첨부 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다.The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, rather than intended to be limited below.

본 장치(1)는 구동 유닛(2), 플런저(3), 가이드 조립체(4) 및 가요성 링크 장치(5)를 구비한다. 어큐뮬레이터(6)는 링크 장치(5)가 구동 유닛으로 급송되기 전에 그것을 저장하기 위해 제공된다.The device 1 has a drive unit 2, a plunger 3, a guide assembly 4 and a flexible link device 5. The accumulator 6 is provided for storing the link device 5 before it is fed to the drive unit.

가이드 조립체는 튜브(7)와, 어큐뮬레이터의 멀리 떨어진 단부(9)에 고정된 튜브 가이드(8)와, 그리고 가요성 링크 장치를 튜브(7)로 안내하도록 배치된 아버(10; arbor)를 포함한다. 플런저(3)는 튜브(7) 내에 배치되고, 링크 장치(5)의 일단부(11)에 결합되어 링크 장치(5)가 제1 궤도(12)를 이동함에 따라 플런저(3)를 제1 방향(화살표 13으로 표시)으로 이동시키게 된다. 튜브(7)는 또한 수지 카트리지(14)를 탄광의 천정(도시 생략)에 형성된 구멍으로 삽입시키도록 그 카트리지를 에워싸는 역할을 한다.The guide assembly comprises a tube 7, a tube guide 8 fixed to the far end 9 of the accumulator, and an arbor 10 arranged to guide the flexible linkage to the tube 7. do. The plunger 3 is disposed in the tube 7 and is coupled to one end 11 of the linkage 5 so that the plunger 3 first moves as the linkage 5 moves the first trajectory 12. It will move in the direction (indicated by arrow 13). The tube 7 also serves to enclose the cartridge so that the resin cartridge 14 is inserted into a hole formed in the ceiling (not shown) of the coal mine.

가요성 링크 장치는 적어도 2개의 부분(15, 16)으로 형성되어 있다. 제1 부분(15)은 제1 궤도(12)를 따라 연장하는 반면, 제2 부분은 제2 궤도(17)를 따라 제1 궤도(12)에 대해 측방향으로 연장한다. 도시된 바와 같은 구조에 있어서, 상기 가요성 링크 장치(5)는 체인 링크(18)에 의해 형성되며, 이 체인 링크(18)는 링크 장치가 제2 궤도의 방향으로 굴곡되지만, 제1 궤도(12)를 따라 실질적으로 견고하게 직선을 유지하도록 형성되어 있다. 구동 유닛(2)은 모터(19)와, 구동 스프로킷(20)의 외주부(21)를 중심으로 제2 궤도가 최소한 부분적으로 한정되도록 체인 링크와 맞물려 그것을 구동시키는 구동 스프로킷(20)을 포함한다.The flexible link device is formed of at least two parts 15, 16. The first portion 15 extends along the first track 12, while the second portion extends laterally with respect to the first track 12 along the second track 17. In the structure as shown, the flexible link device 5 is formed by a chain link 18, which is connected to the first track, although the link device is bent in the direction of the second track. 12, it is formed to maintain a straight line substantially solid. The drive unit 2 comprises a motor 19 and a drive sprocket 20 which meshes with the chain link and drives it so that the second trajectory is at least partially defined about the outer circumferential portion 21 of the drive sprocket 20.

어큐뮬레이터(6)는 링크 장치(5)를 에워싸기 위한 평행한 채널(23, 24)이 구비되어 있는 가늘고 긴 케이싱(22)으로 형성되어 있다. 제2 스프로킷(25)은 구동 유닛(2)으로부터 멀리 떨어진 어큐뮬레이터의 단부(9)에 인접하게 제공된다. 제2 스프로킷(25)은, 링크 장치를 상기 스프로킷의 외주부(26) 둘레에서 채널(24)로부터 채널(23)로 역방향으로 구동 스프로킷(20)상으로 급송되도록 배치되어 있다.The accumulator 6 is formed of an elongated casing 22 with parallel channels 23, 24 for enclosing the linkage 5. The second sprocket 25 is provided adjacent the end 9 of the accumulator away from the drive unit 2. The second sprocket 25 is arranged to feed the linkage on the drive sprocket 20 in the reverse direction from the channel 24 to the channel 23 around the outer periphery 26 of the sprocket.

상기 장치(1)는 드릴 굴착 장치(rig; 도시 생략)의 독립적으로 조작 가능한 붐에 제공되거나, 또는 카트리지가 삽입될 구멍을 천공하기 위한 드릴 붐(30) 등의 기존 붐에 끼워질 수 있다. 천공 작업 도중 손상이나 장애물을 없애기 위해, 상기 장치(1)는 붐(30)의 전방 단부(31)로부터 후퇴되어 있다. 카트리지의 정확한 위치 설정을 위해, 최소한 튜브(7)의 멀리 떨어진 단부(32)는 구멍에 배치되어야 한다. 이를 위해 확장체(33)가 제공된다. 이 확장체(33)는 칼라(35)에 일단부(36)가 결합되어 있는 확장 실린더(43)를 포함하며, 이 칼라(35)는 튜브(7)와 아버(10)에 상호 연결되어 있다. 상기 실린더(34)의 타단부(37)는, 실린더의 확장에 의해 칼라와 이와 협동하는 튜브 및 아버(10)를 파선으로 표시된 위치인 제1 방향(13)으로 전방을 향하는 힘을 작용시키도록 상기 장치(1)의 하우징(38)에 고정되어 있다. 튜브 가이드(8)는 튜브가 전방으로 이동 중 측방향으로 벗어나지 않도록 보장한다. 일단 튜브의 단부(32)가 구멍에 위치 설정되면, 구동 유닛(2)은 체인 링크가 제2 궤도(17)를 따라 구동되어 아버(10)에 의해 제1 궤도(12)를 따라 접선방향으로 안내되어 튜브와 카트리지를 통해 플런저(3)를 구멍으로 구동시키도록 맞물린다.The device 1 may be provided on an independently operable boom of a drill rig (not shown), or it may be fitted to an existing boom, such as a drill boom 30 for drilling a hole into which a cartridge is to be inserted. The device 1 is retracted from the front end 31 of the boom 30 to remove damage or obstructions during the drilling operation. For accurate positioning of the cartridge, at least the far end 32 of the tube 7 must be placed in a hole. For this purpose an extension 33 is provided. The expansion body 33 includes an expansion cylinder 43 having one end 36 coupled to the collar 35, which collar 35 is interconnected to the tube 7 and the arbor 10. . The other end 37 of the cylinder 34 is adapted to exert a force forward in the first direction 13, which is the position indicated by the broken line between the collar and the tube and arbor 10 cooperating therewith by the expansion of the cylinder. It is fixed to the housing 38 of the device 1. The tube guide 8 ensures that the tube does not deviate laterally during movement forward. Once the end 32 of the tube is positioned in the hole, the drive unit 2 has a chain link driven along the second track 17 and in a tangential direction along the first track 12 by the arbor 10. Guided and engaged to drive the plunger 3 into the hole through the tube and the cartridge.

카트리지가 구멍으로 삽입된 후, 구동 유닛은 링크 장치의 방향을 제1 및 제2 궤도를 따라 후방으로 어큐뮬레이터(6)를 향해 역전시키기 위해 맞물린다. 그 다음, 확장 실린더는 칼라(35)가 하우징(38)과 맞닿을 때까지 후퇴할 수 있다. 붐(30)은 후속하여 구멍으로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 튜브(7)내의 또 다른 수지 카트리지를 수용하는 반면, 제2 붐은 록 볼트를 구멍에 고정시키기 위한 위치로 이동된다. 튜브(7)는 폴리에틸렌으로 형성된 내측면을 최소한 구비하는 것이 바람직하며, 칼라(35)에 나사 체결에 의해 끼워져 설치 중에 카트리지가 튜브 내부에서 파손될 경우 신속한 제거 및 청소를 행할 수 있게 해준다.After the cartridge is inserted into the hole, the drive unit engages to reverse the direction of the linkage back toward the accumulator 6 along the first and second trajectories. The expansion cylinder may then retract until the collar 35 abuts on the housing 38. The boom 30 subsequently moves in a direction away from the hole to receive another resin cartridge in the tube 7, while the second boom is moved to a position for securing the lock bolt to the hole. The tube 7 preferably has at least an inner surface formed of polyethylene, which is fitted by screwing into the collar 35 to enable rapid removal and cleaning if the cartridge breaks inside the tube during installation.

전술한 바와 같이, 본 발명의 장치는 링크 장치를 수지 카트리지의 측방향으로 그리고 삽입 방향으로 저장할 수 있도록 하여 유닛의 전체 길이를 최소화시키고, 또 기존의 붐 혹은 용도에 맞게 설계된 붐에 적절하게 사용할 수 있는 콤팩트한 구조를 얻을 수 있게 해준다. 따라서, 본 발명은 수지 카트리지가 탄광의 천정에 형성된 구멍에 원격으로 삽입 가능하게 해주며, 또 광부들의 안전을 증대시킨다.As described above, the device of the present invention enables the linkage to be stored laterally and in the insertion direction of the resin cartridge, thereby minimizing the overall length of the unit and making it suitable for use with existing booms or booms designed for use. It makes it possible to obtain a compact structure. Therefore, the present invention enables the resin cartridge to be remotely inserted into the hole formed in the ceiling of the coal mine, and also increases the safety of the miners.

당업자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 기재된 실시예를 다양하게 변형할 수 있다는 것이 명백하다. 따라서, 본 발명의 범위는 본 명세서에서 기재된 양호한 구조체 및 방법에 한정되어서는 안되며, 후술하는 청구의 범위에 의해 정해져야 한다. 또한, 본 발명은 본 명세서 및/또는 청구범위에 기재되고 언급한 단계, 특징, 구성 및 조합을 개별적으로 혹은 조합적으로 포함하며, 또는 2개 이상의 상기 단계 또는 특징을 모두 혹은 부분적으로 포함한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made to the described embodiments without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the preferred structures and methods described herein, but should be defined by the claims that follow. In addition, the present invention includes the steps, features, configurations and combinations described and mentioned in the specification and / or claims, individually or in combination, or all or part of two or more of the above steps or features.

Claims

An apparatus for inserting a resin cartridge into a hole,

Drive unit,

A plunger for driving the cartridge in a first direction;

A flexible linkage device coupled to the plunger assembly,

The linkage device has a first portion extending along a first trajectory substantially parallel to a first direction and coupled to the plunger assembly, and a second portion adapted to extend laterally along the first portion along the second trajectory. And the drive unit is arranged to drive the plunger assembly in the first direction by applying force to the linkage device in the direction of the first track in the second track.

2. The apparatus of claim 1, further comprising a guide assembly for guiding the plunger in the first direction and for enclosing the cartridge prior to inserting the cartridge into the aperture.

The device of claim 2, wherein at least a portion of the guide assembly is configured to be disposed in the aperture.

The device according to any one of claims 1 to 3, wherein the link device is formed of a chain link.

5. The device according to claim 1, wherein the drive unit comprises a drive sprocket for driving in engagement with the chain link. 6.

6. The device according to any one of the preceding claims, wherein at least a portion of the second trajectory is provided around the outer periphery of the drive sprocket and the first trajectory is disposed tangentially to the outer periphery of the drive sprocket. .

The device according to any one of claims 4 to 6, wherein the chain link is formed such that the link device is bent in one direction along the second track but is substantially rigid along the first track.

8. The accumulator linking device according to claim 1, further comprising an accumulator for storing a portion of the second portion of the linking device before the linking device is fed to the drive unit. 9. And a second sprocket disposed in the reverse direction to be fed to the drive sprocket.

9. An extension according to any one of the preceding claims, wherein the device is adapted to fit into a boom of the mining rig and protrudes a portion of the guide assembly in front of the boom for positioning of the holes. Apparatus comprising a.

10. The device of any one of claims 2-9, wherein the guide assembly comprises an elongated tube for enclosing the cartridge, the tube having at least an inner side formed of polyethylene.

The device according to claim 1, wherein the device is secured to a boom.

By fixing the lock bolt to the hole,

Drilling holes,

Inserting the resin cartridge using the apparatus described above;

Inserting a bolt into a hole to destroy the resin cartridge;

And curing the resin to secure the bolt to the hole.