Анкер для крепления горных выработок

 

Изобретение относится к креплению горных выработок и позволяет повысить эксплуатационную надежность анкера. Закрепляемый в шпуре 15 отрезок стального каната анкера свит из проволок. На канат 1 надета опорная шайба 12. С торца контакта 1 между его прядями установлен стержень 4. Один конец 5 последнего заострен, а другой имеет конусную шляпку 6. Заостренный конец 5 стержня 4 размещен на уровне опорной шайбы 12, а утолщение 7 расклинено в отверстии 13 шайбы 12. Твердость материала последней меньше твердости материала каната 1. На выступающем конце каната 1 посредством стержня 4 образовано утолщение 7. Перед установкой анкера пробуренный шпур 15 заполняют вяжущим материалом 16. Затем вводят в шпур 15 анкер до упора шайбы 12 в породу 14. Под действием смешения горных пород шайба 12 перемещается по утолщению 7 на канате 1. При этом проволоки каната 1 внедряются в стенки отверстия 43. При переходе шайбы 12 на конический участок 10 утолщения 7 анкер переходит с режима податливости на жесткий режим работы. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1460320 А1 (1) 4 Е 21 D 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьР

Cb

CO

Сф (.Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4248142/23-03 (22) 19.05.87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Научно-исследовательский горнорудный институт (72) В. И. Костогрыз, И. С. Ляш, С. И. Ляш, В. П. Жупаненко и Е. П. Кульбида (53) 622.281.74 (088.8) (56) Широков A. П. Анкерная крепь в горнодобывающей промышлеHHocTH. Кемеровское книжное издательство, 1973, с. 63 — 65.

Гlатент ФРГ № 3335039, кл. Е 21 D 21/00, оп :блик. 1984. (54) АНКЕР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ

ВЫРАБОТОК (57) Изобретение относится к креплению горных выработок и позволяет повысить эксплуатационную надежность анкера. Закрепляемый в шнуре 15 отрезок стального каната I анкера свит из проволок. На канат 1 надета опорная шайба 12. С торца контакта 1 между его прядями установлен стержень 4. Один конец 5 последнего заострен, а другой имеет конусную шляпку 6. Заостренный конец 5 стержня 4 размещен на уровне опорной шайбы 12, а утолщение 7 расклинено в отверстии 13 шайбы 12. Твердость материала последней меньше твердости материала каната I. На выступающем конце каната 1 посредством стержня 4 образовано утолщение 7. Перед установкой анкера пробуренный шпур 15 заполняют вяжущим материалом 16. Затем вводят в шнур 15 анкер до упора шайбы 12 в породу 14. Под действием смещения горных пород шайба !2 перемещается по утолщению 7 на канате !.

При этом проволоки каната I внедряются в стенки отверстия 13. При переходе шайбы 12 на конический участок 10 утолщения 7 анкер переходит с режима податливости на жесткий режим работы. 3 ил.

1460320

Изобретение относится к креплению горных выработок, а именно к анкерной крепи.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности анкера.

На фиг. l,èçoáðàæåí установленный в шпуре анкер; на фиг. 2 — вид первоначального контакта проволок каната со. стенками отверстия шайбы; на фиг. 3 — вид контакта проволок каната в отверстии шайбы после ее прохода через утолщение каната в районе заострения стержня, 10

Анкер состоит из отрезка стального каната 1, свитого из проволок 2. Внутренний конец каната 1 имеет зацепы 3, образованные из отогнутых под углом более 90 трех— четырех проволок. В торец выступающего 15 конца каната 1 вставлен между его прядями стальной стержень 4, который имеет по концам заострение 5 и конусную шляпку 6. Посредством стержня 4 на канате 1 образовано утолщение 7, форма которого повторяет форму стержня и имеет три участка, из которых 20 средний цилиндрический 8, а остальные конические 9 и 10. Шляпка 6 стержня закреплена в канате посредством сварного шва 11. !!еред образованием зацепов 3 анкер оснащают опорной шайбой 12, имеющей отверстие !3. Шайба 12 выполнена из материала меньшей твердости, чем материал каната 1.

Диаметры стержня 4 и отверстия 13 подобраны такими, чтобы канат 1 свободно проходил через отверстие опорной шайбы 12 и расклинивался в нем на участке 9 утолщения 7. При этом проволоки 2 на поверхности каната вступают в контакт со стенкой отверстия 13 опорной шайбы 12 (фиг. 2).

Анкер устанавливают следующим образом. 35

При выполнении работ по креплению выбуренный в порядке 14 шпур 15 заполняют вяжущим материалом 16 (цементнопесчаная смесь, синтетическая смола и др.).

После этого анкер с опорной шайбой 12 вводят в шпур 15 до упора шайбы в породу 14. 40

Упираясь зацепами 3 в стенки шпура 15, анкер удерживается в таком положении до затвердевания вяжущего материала 16. При использовании вяжу цего материала в патронах (ампулах) анкеру при его установке 45 дополнительно придают вращение. При этом зацепы 3 способствуют более полному разрушению оболочек патронов (ампул) и тщательному перемешиванию содержащихся в них компонентов.

В процессе эксплуатации закрепленного анкера на опорную шайбу 12 со стороны породного массива действуют силы смещения горных пород. Под действием этих сил опорная шайба перемещается по коническому участку 9 утолщения 7 на канате 1. При этом твердые проволоки 2 каната внедряются в стенки отверстия 13 опорной шайбы 12, выполненной из более мягкого мате-. риала (фиг. 3). В результате площадь контакта проволок каната с опорной шайбой существенно увеличивается, а значит и сила их сцепления между собой возрастает. Если этим не достигается стабилизация перемещений приконтурных слоев горного массива, то опорная шайба 12 переходит на цилиндрический участок 8 утолщения 7 на канате 1.

В этом случае анкер работает в податливом режиме. Величина податливости определяется длиной участка 8, а реакция анкера (сила сопротивления перемещению) — произведением суммарной площади контакта части проволок каната, внедренных в стенки отверстия опорной шайбы, на коэффициент трения контактируемых материалов.

При переходе опорной шайбы 12 на конический участок 10 утолщения 7 каната 1 реакция анкера резко возрастает, и он переходит на жесткий режим работы.

Формула изобретения

Анкер для крепления горных выработок, включающий закрепляемый в шпуре отрезок стального каната, выступающий конец которого выполнен с утолщением, и опорную шайбу, надетую на канат, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности анкера, он снабжен стержнем, один конец которого заострен, а другой имеет конусную шляпку, при этом стержень установлен с торца каната между его прядями, причем заостренный конец стержня размещен на уровне опорной шайбы, а утолщение каната расклинено в отверстии шайбы, при этом твердость материала последней меньше твердости материала каната.

12

Фиг. Z

Составитель Б. Усан-Подгорнов

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 443/36 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 45

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101