Анкерное устройство

 

1. АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее головку, упорную втулку с окнс1ми, натяжнЬе приспособление, стержень с клином и распорные органы размещенные в окнах , о т л и ча ю щ е е с я тем, ,что, с целью повьвоения эксплуатационной надежности устройства, стержень снабжен вилкой с продольными направляющиг ми выступами на ее внутренней поверхности , взанмодейстгвующими с распорными органами , KOTOi 9ie размещены внутри вилки, при этом последняя шарнирнр связана с клином, основание которого выполнено в виде выпуклого буртика, а стержень шарнирно соединен с натяжньм приспособлением. 2. Устройство по п. 1, о т л и ..чающееся тем, что распорные органы снабжены съемными накладками, (Л наружная поверхность которых выполнена рифленой-. с

СОЮЗ СООЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(59 E 21 D 21

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3281540/22-03 (22) 24.04.81 (46) 07.04.83. Вюл. Р 13 (72) Л.И. Кантович, В.Г. Кирьянчуки В.Н. Дмитриев (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт и Всесоюзный научно-исследователь ский институт транспортного строи тельства

4 . (53) 622. 281 ..74 (088. 8) (56) 1. Широкою A.Ï. Анкерная крепь в горнодобывающей проьыаленности.

Кемеровское книжное издательство, 1973, с. 48-63.

2..Авторское свидетельство СССР

В 712505, кл. E 21 0 21/00,. 1976 (прототип). (54)(57) 1. АНКЕРНОЕ.УСТРОЙСТВО, включающее головку, упорную втулку,SU„„0283 А с окнами, натяжное приспособление, стержень с клином и распорные.органы, размещенные в окнах втулки, о тл и ч а ю щ е е с я тем,;что, с целью повышения эксплуатационной на- дежности устройства, стержень снабжен вилкой с продольными направляющиг ми выступами на ее внутренней поверхности, взаимодействующими с рас. порными органами, которые размещены внутри вилки, при зтом последняя шарнирно связана с клином, основание которого выполнено в виде выпуклого буртика, а стержень шарнирно соединен с натяжньал приспособлением.

2. Устройство по п. 1, с т л и.,ч а ю щ е е с я тем, что распорные Е

С2 органы снабжены съемными накладками,, наружная поверхность которых выполнена рифленой;

1010283

Изобретение относится к анкерным устройствам для крепления мощного горного оборудования к массиву скальных пород, в частности буровых станков преимущественно шарошечного бурения при открытых горных работах.

Известны конструкции анкерной крепи распорного типа, включающие стержень с клиновидным замковым концом, раздвижные распорные органы с пружинными элементами и натяжное при способление иэ гайки и шайбы $1) .

Однако недостаточная несущая способность и низкая надежность закрепления данных анкерных устройств в сочетании с высокой трудоемкостью установки и демонтажа не позволяют испольэовать их для крепления мощного горного оборудования, передающего на анкерные устройства значительные динамические усилия (до 400500 кН).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является анкерное устройство, включающее головку, упорную втулку с окнами, натяжное приспособление, стержень с клином и распорные органы, размещенные в окнах втулки (2J .

Однако известное анкерное устройство не обеспечивает достаточной надежности закрепления вследствие возникновения в стержне изгибающих усилий, а также некачественного распора в скважинах при значительных разрушениях их стенок.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства.

Закрепление и демонтаж. анкерного устройства производят следующим образомм.

В пробуренную в массиве горных пород 23 скважину 22 устанавливают анкерное устройство, стержень 10, клин 15 которого занимает крайнее нижнее положение относительно распорных органов 17, размещенных в окнах упорной втулки 1 и находящихся в полностью сдвинутом положении (фиг. 1 и 2)

Для закрепления анкерного устройства в скважине от ручного гидронасоса, встроенного в головку 3, или гидронасоса внешней гидросистемы, например эакрепляемого бурового стан50

Цель "достигается тем, что в анкерном устройстве, включающем головку, упорную втулку с окнами, натяжное приспособление, стержень с клином и распорные органы, размещенные в окнах втулки, стержень снабжен вилкой с продольными направляющими выступами на ее внутренней поверхности, взаимодействующими с распорными органами, которые размещены внутри вилки, при этом последняя шарнирно связана с клийом, основание которого выполнено в виде выпуклого буртика, а стержень шарнирно соединен с натяжным приспособлением.

Причем распорные органы снабжены съемными накладками, наружная поверхность которых выполнена рифленой.

На фиг. 1 изображено анкерное устройство в незакрепленном положении, продольный разрез, на фиг. 2 — . сечение A-А на фиг. 1; на фиг. 3— замковая часть после закрепления анкерного устройства в скважине, продольный разрез, на фиг. 4 — сече ние Б-Б на фиг. 3.

Анкерное устройство состоит из упорной втулки 1, жестко связанной с шайбой 2, к которой прикреплена головка 3 натяжного приспособления иэ гидроцилиндра 4, имеющего штоковый подвод рабочей жидкости. В теле головки 3, выполненной,с проушинами, размещена гидросистема для контроля и стабилизации давления в гидроцилиндре 4, включающем гидрозамок 5, предохранительный клапан б, манометр 7 и реле 8. K корпусу гидроцилиндра. 4 с помощью шарнира 9 присоединен стержень 10, имеющий на замковом конце вилку 11 с тягами 12, на внутренних поверхностях которых имеются продольные выступы 13. Внутри вилки 11 на шарнире

14 размещен клин 15, вставленный в профильный паз 16 раздвижных распорных органов 17, которые размещены в окнах втулки 1.

В исходном положении повороту клина 15 в нижнем шарнире препятствуют внутренние продольные выступы 13, взаимодействующие с распорны пл орга нами 17:; к которым прикреплены съемные накладки 18 с рифленой наружной поверхностью 19, клин 15 имеет в ос новании упорный буртик 20 с выпуклой, например сферической, боковой поверх- ностью 21. Анкерное устройство установлено в скважине 22, пробуренной в массиве горных пород 23.

При наличии значительных разрушений боковых стенок в скважине

22 распорные органы 17 оснащают съемными накладками 24 с рифленой наружной поверхностью 25, которые увеличивают поперечный, размер замковой части- анкера как в исходном, так и в раздвинутом положении, и.позволяют обеспечить надежное закрепление анкерного устройства. При этом имеется также возможность повышения надежности закрепления за счет применения рационального профиля рифления накладок, создающего наилучшее сцепление распорных органов с горной породой.

1010283

20 ка, подают под давлением рабочую жид кость в штоковую полость натяжного гидроцилиндра 4, в результате чего его корпус начинает смещаться. к устью скважины, увлекая эа собой стержень 10 с клином 15.

Перемещаясь к устью скважины, клин 15 раздвигает распорные органы, 17, размещенные .в окнах упорной втулки 1, размыкая контакт распорных органов 17 с продольными выступа- 1О ми 13.

Раздвижка распорных органов происходит до тех пор, пока один из них не вступит в контакт с боковой стенкой скважины 22, после чего дальней- 15 шая раздвижка будет сопровождаться одновременным их поворотом вместе с клином 15 и стержнем 10 вокруг оси шарнира 9 до касания боковой поверхности 21 упорного буртика 20 с втулкой 1.

Далее клин 15, .перемещаясь к устью скважины и раздвигая распорные органы, начинает поварачиваться вокруг оси шарнира 14 до контакта второго распорного органа с противоэоложной стенкой скважины. Дальней: аее перемещение клина 15 приводит к созданию необходимого усилия распора, под действием которого распор" ные органы самоустанавливаются применительно к условиям закрепления, обеспечивая наилучший контакт с горной породой. При этом благодаря шарнирам 9 и 14 полностью исключается возникновение в стержне изгибающих усилий.

После натяжения стержня для надежного закрепления анкерного устройства в скважине, контролируемого по уровню давления рабочей жидкости с помощью манометра 7, штоковую полость натяжного гидроцилиндра запирают гидроэамком 5 и анкерное устройство готово к приложению внешней нагрузки.

С увеличением давления в штоковой . полости выше. допустимого уровня под действием внешней нагрузки часть, жидкости стравливается с помощью предохранительного клапана б, а в случае снижения ниже заданного уров,ня реле,8 давления обеспечивает автоматическую подпитку гидроцилиндра, чем достигается стабилизация усилия закрепления анкера.

Для удаления анкерного устройства . из скважины рабочую жидкость под давлением подают в поршневую полость йатяжного гидроцилиндра, в результате чего его корпус со стержнем 10 и клином 15 начинает перемещаться по дну скважины относительйо упорной втулки 1. При этом клин 15 со сдвигающимися распорными органами 17 при ,нудительно.поворачивается на шарни ре 14, а затем вместе со стержнем

110 на шарнире 9 занимает исходное вертикальное положение, после чего анкерное устройство может быть извле чено из скважины.

Предлагаемая конструкция позволит повысить эксплуатационную надежность

:устройства, его долговечность и надежность закрепления выработки.

1010283

1010283

Фиг4

Тираж 601 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 24 33/21 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Березкина

Редактор В. Иванова Техред Корректор Г. Огар