Анкер

 

Изобретение относится к области горного дела и позволяет повысить эксплуатационную надежность анкера за счет регулирования податливости и сцепления со стенками скважины. Сущность изобретения заключается в том, что распирающие элементы анкера выполнены из упругого материала в форме радиально снимающихся полых цилиндров с односторонней прорезью. Элементы могут быть разной длины, изготовлены из разномодульного материала и размещаться в скважине на несущем элементе с упором друг на друга или без упора с интервалом. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении подземных горных выработок.

Известен анкер по авт. св. N 1384763 (кл. И 21 D 21/00, 1986 г.), содержащий трубчатый стержень с продольным вырезом и цилиндрическим сердечником.

Недостатками известного анкера является низкая эксплуатационная надежность на участках влияния повышенного горного давления.

Известен анкер по авт. св. N 1065615 (кл. Е 21 D 21/00, 1984 г.), состоящий из гибкого несущего элемента, набора распирающихся элементов (гильзы и конусные втулки), свободно надетых на несущий элемент, замка и опорного приспособления.

Недостатки известного анкера связаны с низкой эксплуатационной надежностью при закреплении слабых, разномодульных слоев пород.

Известен анкер по авт. св. N 1240911 (кл. Е 21 D 21/00, 1985 г.), содержащий трубу и втулки, выполненные из эластичного материала и свободно надетые на трубу.

Недостатки известного технического решения заключаются в трудоемкости операций при закладке анкера и отсутствии в его конструкции элементов податливости.

Наиболее близким к заявляемому устройству является анкер по авт. св.N 941608, кл. Е 21 D 21/00, 1982 г.), включающий несущий элемент, замок, опорное устройство, распирающиеся элементы, выполненные из упругого материала в форме радиально сжимающихся цилиндров и свободно надетых на несущий элемент. Это техническое решение принято в качестве прототипа. Недостатками известного анкера является низкая эксплуатационная надежность при закреплении слоистых пород в горных выработках, попадаемых в зону влияния очистных работ.

Цепью настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности анкера за счет регулирования податливости и сопротивления выдергиванию его из шпура, расширение области применения длинных анкеров при креплении мощных толщ слоев из небольших полостей.

Поставленная цель достигается тем, что распирающиеся элементы выполнены полыми с односторонней прорезью. Несущий элемент может быть выполнен из гибкого троса, а распирающие элементы иметь разную длину и надеты на несущий элемент с интервалом. Распирающие элементы могут быть выполнены из разномодульного материала и надеты на несущий элемент в очередности увеличения модуля упругости материала в направлении от замка к опорному устройству.

Устройство анкера показано на чертежах, где на фиг. 1 изображен анкер с распирающимися элементами, опирающимися друг на друга; на фиг. 2 надетыми на несущий элемент с интервалом.

Анкер содержит несущий элемент 1, замок 2, распирающиеся элементы 3 и опорное устройство 4. Распирающиеся элементы 3 выполнены в виде полых цилиндров с односторонней прорезью и могут иметь разную длину, соответствующую мощностям скрепляемых слоев горных пород.

Анкер работает следующим образом.

В скважину заводят несущий элемент 1 с замком 2. Поочередно надевают на несущий элемент 1 расширяющие элементы 3 с прорезью, сжимают их и проталкивают в скважину. Первый элемент 3 опирают на замок 2. Между последующими распирающими элементами оставляют интервал, если требуется податливость в анкере. При жесткой компановке распирающиеся элементы 3 спирают друг на друга.

При закреплении слоистых горных пород в анкере используют распирающиеся элементы 3 разной длины соответствующей мощности скрепляемых слоев. В условиях высоких опорных нагрузок, действующих на контуре горной выработки, на несущий элемент 1 надевают распирающиеся элементы 3 из разномодульного материала. В этом случае располагают элементы 3 в очередности увеличения модуля упругости материала в направлении от замка 2 к опорному устройству 4. При упрочнении пород кровли маломощных пластов, когда вынимаемая мощность пласта значительно меньше мощности закрепляемого слоя, в анкере используют гибкий несущий элемент.

После установки распирающихся элементов 3 в скважине на анкере закрепляется опорное устройство 4. По сравнению с прототипом предлагаемый анкер имеет следующие преимущества: повышается эксплуатационная надежность анкера за счет его распора по всей длине скважины и регулирования податливостью; расширяется область применения анкера для закрепления пород в длинных скважинах; облегчаются работы по установке анкера и его закреплению в скважине.

Формула изобретения

1. Анкер, включающий несущий элемент, замок, опорное устройство и расширяющиеся элементы, свободно надетые на несущий элемент и выполненные из упругого материала в форме радиально сжимающихся цилиндров, причем размер замка больше внутреннего диаметра радиально сжатого цилиндра, отличающийся тем, что расширяющиеся элементы выполнены полыми с односторонней продольной прорезью.

2. Анкер по п.1, отличающийся тем, что несущий элемент выполнен из гибкого троса.

3. Анкер по п.1, отличающийся тем, что распирающиеся элементы надеты на несущий элемент с интервалом.

4. Анкер по п.1, отличающийся тем, что распирающиеся элементы выполнены из разномодульного материала и надеты на несущий элемент в очередности увеличения модуля упругости материала в направлении от замка к опорному устройству.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2