Способ крепления горных выработок и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2435960:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Группа изобретений относится к горнодобывающей промышленности, в частности к способу анкерного крепления горных выработок и к устройству для осуществления способа. Техническим результатом является повышение эффективности крепления выработки при прохождении нарушений массива плоскостями ослабления. Способ крепления горных выработок включает бурение шпуров рядами перпендикулярно оси выработки, установку в них составных анкеров, сцепление их между собой с помощью подхватов и уголков с отверстиями, выполненными в его полках, в одно из которых пропускают конец подхвата предыдущего ряда, а через другое устанавливают в шпур анкер следующего ряда. При подходе выработки к плоскости ослабления массива производят бурение наклонных шпуров и установку в них дополнительных анкеров, при этом оси дополнительных анкеров ориентируют перпендикулярно плоскости ослабления, а длину дополнительных анкеров задают с обеспечением их закрепления за плоскостью ослабления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для крепления горизонтальных выработок при пересечении выработками различно ориентированных плоскостей ослабления.

Известен способ крепления горных выработок (АС №1305356, кл. Е21D 11/00, 1985), включающий бурение шпуров рядами перпендикулярно оси выработки, установку в них анкеров, сцепление их между собой. Устройство для реализации способа содержит петли в анкерах, металлический канат, протянутый в петли, и распорные элементы для скрутки каната.

Недостатком изобретения является низкая эффективность крепления выработки при прохождении нарушений массива плоскостями ослабления из-за невозможности установки анкеров под разными углами к оси выработки перпендикулярно плоскости ослабления и жесткому соединению анкеров с разными углами наклона в одной точке на поверхности выработки.

Известен способ крепления горных выработок (патент РФ №1652592, кл. Е21D 20/00, 1991), включающий бурение шпуров рядами перпендикулярно оси выработки, установку в них анкеров, сцепление их между собой. Устройство для реализации способа содержит петли в анкерах, стержни, пропущенные из каждого последующего анкера в петлю предыдущего анкера.

Недостатком изобретения также является низкая эффективность крепления выработки при прохождении нарушений массива плоскостями ослабления из-за невозможности установки анкеров под разными углами к оси выработки перпендикулярно плоскости ослабления и жесткому соединению анкеров с разными углами наклона в одной точке на поверхности выработки.

Известен способ крепления горных выработок (патент РФ №2177550, кл. Е21D 20/00, 1991), принимаемый за прототип. Способ крепления горных выработок включает бурение шпуров рядами перпендикулярно оси выработки, установку в них анкеров, сцепление их между собой с помощью подхватов и уголков с отверстиями, выполненными в его полках, в одно из которых пропускают конец подхвата предыдущего ряда, а через другое устанавливают в шпур анкер следующего ряда. Устройство для осуществления способа содержит уголок с отверстием на одной полке для размещения анкера и подхвата одного ряда анкеров и с отверстием на другой полке для размещения подхвата другого ряда анкеров.

Недостатком изобретения также является низкая эффективность крепления выработки при прохождении нарушений массива плоскостями ослабления из-за невозможности установки анкеров под разными углами к оси выработки перпендикулярно плоскости ослабления и жесткому соединению анкеров с разными углами наклона в одной точке на поверхности выработки.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности крепления выработки при прохождении нарушений массива плоскостями ослабления благодаря возможности установки анкеров под разными углами к оси выработки перпендикулярно плоскости ослабления и жесткому соединению анкеров с разными углами наклона в одной точке на поверхности выработки.

Технический результат достигается тем, что способ крепления горных выработок, включающий бурение шпуров рядами перпендикулярно оси выработки, установку в них анкеров, сцепление их между собой с помощью подхватов и уголков с отверстиями, выполненными в его полках, в одно из которых пропускают конец подхвата предыдущего ряда, а через другое устанавливают в шпур анкер следующего ряда, согласно изобретению при подходе выработки к плоскости ослабления массива производят бурение наклонных шпуров и установку в них дополнительных анкеров, при этом оси дополнительных анкеров ориентируют перпендикулярно плоскости ослабления, а длину дополнительных анкеров задают с обеспечением их закрепления за плоскостью ослабления.

Технический результат достигается также тем, что вертикальный и дополнительный анкеры соединяют общим уголком.

Технический результат достигается также тем, что устройство для осуществления способа, содержащее уголок с отверстием на одной полке для размещения анкера и подхвата одного ряда анкеров и с отверстием на другой полке для размещения подхвата другого ряда анкеров, имеет цилиндрический упор с диаметральным отверстием для размещения дополнительного анкера, в угловой части уголка выполнена прорезь, при этом дополнительный анкер расположен в прорези уголка и в отверстии упора, а длина упора превышает ширину прорези.

Технический результат достигается также тем, что упор выполнен в виде отрезка трубы из упругого материала.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства, два вида (а и б), и схема установки анкеров (в).

Устройство для осуществления способа содержит уголки 1, 2 с отверстием на одной полке для размещения анкера 3 и подхвата 4 одного ряда анкеров 3 и с отверстием на другой полке для размещения подхвата другого ряда анкеров 6.

Устройство имеет цилиндрические упоры 7 с диаметральным отверстием для размещения дополнительного анкера 8. В угловой части уголка 1 выполнена прорезь 9. Дополнительный анкер 8 расположен в прорези 9 уголка и в отверстии упора 7. Длина «а» упора 7 превышает ширину «b» прорези 9.

Упор 7 выполнен в виде отрезка трубы из упругого материала. Это позволяет путем подбора размеров трубы и материала задавать оптимальную жесткость упора для поддержания работоспособности анкера в заданных пределах при развитии деформаций пород вдоль оси анкера.

Позицией 10 на чертеже (в) обозначена выработка, позицией 11 - шпуры перед плоскостью ослабления 12, позицией 13 - дополнительные наклонные шпуры, позицией 14 - шпуры, выполняемые после прохождения плоскости 12. Затяжка анкеров и соединение подхватов с уголками осуществляются гайками 15.

Изобретение реализуется следующим образом.

При проведении выработки 10 бурят шпуры 11 рядами перпендикулярно продольной оси О-О выработки, устанавливают в них анкеры 3, 6 через соответствующие отверстия в уголках 1, 2 и соединяют уголки 1, 2 подхватами 4, 5.

При подходе выработки 10 к плоскости 12 ослабления массива производят бурение наклонных шпуров 13 и установку в них дополнительных анкеров 8, для чего размещают их в прорези 9 соответствующих уголков 1, 2 и в отверстия упоров 7. Оси дополнительных анкеров 8 ориентируют перпендикулярно плоскости 12 ослабления. Это создает наиболее благоприятные силовые контактные условия на плоскости ослабления, поскольку стягивающая сила анкера направлена перпендикулярно контактной плоскости и не создает сдвигающей нагрузки, которая могла бы провоцировать сдвиговые смещения по контакту, деформацию анкера вплоть до среза анкера и обрушения породы. Плоскость ослабления часто расположена под разными углами к оси выработки. Это требует бурения шпуров и установки анкеров под разными углами, что в полной мере обеспечивается предлагаемым устройством. Длину дополнительных анкеров 8 задают с обеспечением их закрепления за плоскостью ослабления 12. Поскольку наименьшую прочность массив имеет на плоскости ослабления, то для удержания пород лежачего бока по отношению к плоскости ослабления их необходимо связать с породами висячего бока. При необходимости вертикальный 3 или 6 и дополнительный 8 анкеры соединяют общим уголком, как показано на чертеже (а, б). Такое соединение анкеров создает в массиве условный клиновой блок, острым углом направленный в сторону выработки. Клиновой блок распирается в соседние участки пород, повышает плоские деформации сжатия поверхности выработки и тем самым повышает устойчивость пород кровли выработки. После прохождения выработкой 10 плоскости ослабления 12 шпуры 14 бурят в прежнем направлении перпендикулярно оси O-O выработки.

Предлагаемое изобретение позволяет эффективно крепить выработки при прохождении нарушений массива плоскостями ослабления благодаря возможности установки анкеров под разными углами к оси выработки перпендикулярно плоскости ослабления и жесткому соединению анкеров с разными углами наклона в одной точке на поверхности выработки.

1. Способ крепления горных выработок, включающий бурение шпуров рядами перпендикулярно оси выработки, установку в них составных анкеров, сцепление их между собой с помощью подхватов и уголков с отверстиями, выполненными в его полках, в одно из которых пропускают конец подхвата предыдущего ряда, а через другое устанавливают в шпур анкер следующего ряда, отличающийся тем, что при подходе выработки к плоскости ослабления массива производят бурение наклонных шпуров и установку в них дополнительных анкеров, при этом оси дополнительных анкеров ориентируют перпендикулярно плоскости ослабления, а длину дополнительных анкеров задают с обеспечением их закрепления за плоскостью ослабления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вертикальный и дополнительный анкеры соединяют общим уголком.

3. Устройство для осуществления способа, содержащее уголки с отверстием на одной полке для размещения анкера и подхвата одного ряда анкеров и с отверстием на другой полке для размещения подхвата другого ряда анкеров, отличающееся тем, что оно имеет цилиндрический упор с диаметральным отверстием для размещения дополнительного анкера, в угловой части уголка выполнена прорезь, при этом дополнительный анкер расположен в прорези уголка и в отверстии упора, а длина упора превышает ширину прорези.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что упор выполнен в виде отрезка трубы из упругого материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу крепления горных выработок анкерной крепью. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу поддержания горных выработок с использованием средств усиления анкерной крепи. .

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу поддержания горных выработок в условиях влияния очистных работ с сохранением для повторного использования.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способу крепления горных выработок анкерной крепью. .

Изобретение относится к горному делу, в частности к конструкции бункера для цемента для горной машины, предназначенной для возведения анкерной крепи. .

Изобретение относится к горной промышленности и подземному строительству и может быть использовано для крепления выработок в обводненных глиносодержащих породах.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть непосредственно использовано при разработке свит сближенных угольных пластов. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к способу анкерного крепления горизонтальных и наклонных горных выработок. .

Изобретение относится к устройствам для установки расширяемых анкеров. .

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам борьбы с пучением почвы горных выработок

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при анкерном креплении горных выработок, преимущественно пройденных в слабых вмещающих породах, а также в условиях повышенного горного давления

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для контроля сцепления анкерной крепи с массивом горных пород, необходимого для поддержания ею пород в устойчивом состоянии

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу анкерного крепления горных выработок

Изобретение относится к области строительства горных выработок, в частности к методам неразрушающего контроля и оценке качества установки железобетонных анкеров в горной выработке

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в породах средней и ниже средней устойчивости. Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости подземных горных выработок за счет увеличения толщины слоя горных пород, скрепляемых взрывораспорными анкерами увеличенной длины и устанавливаемых с опережением взрыва скважинного заряда. Способ заключается в том, что взрывораспорный анкер вводят в устье скважины последовательно соединяемыми отрезками труб и размещают на участке возможного обрушения боковых пород. В полость взрывораспорного анкера вводят отрезок детонирующего шнура с капсюлем-детонатором мгновенного действия, устанавливают герметизатор. Затем участок скважины между ее устьем и герметизатором заполняют взрывчатым веществом, устанавливая капсюль-детонатор замедленного действия. Отрезок детонирующего шнура взрывают с опережением на 1-2 секунды относительно взрыва взрывчатого вещества. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройству для подсоединения подводящих труб для пластмассовых компонентов к внутреннему каналу анкерного болта герметичным способом. Техническим результатом является обеспечение герметичного соединения так, чтобы автоматическую работу можно было проводить с улучшенной надежностью работы. Устройство содержит центральный блок, выполненный подвижным для выравнивания с анкерным болтом, скользящую подводящую трубу, расположенную в центральном блоке, первый передатчик силы, захватное устройство для прикрепления центрального блока к анкерному болту, привод захватного устройства, скользящим образом установленный на центральном блоке и предназначенный для управления захватным устройством, и второй передатчик силы, при этом первый передатчик силы выполнен с возможностью вдавливания подводящей трубы в отверстие внутреннего канала анкерного болта, захватное устройство установлено на центральном блоке, и второй передатчик силы выполнен с возможностью управления приводом захватного устройства для зажатия захватным устройством центрального блока на анкерном болте. 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройству для укрепления горной породы тросовым анкером, также называемым натяжным тросом. Технический результат заключается в создании такого устройства, которое имеет меньший вес, может использоваться с существующими буровыми станками и может использовать мощность, уже подведенную к буровому станку, с помощью имеющегося вращателя буровой установки. Устройство для подъема и подачи тросового анкера содержит раму и вращатель, выполненный с возможностью перемещения вдоль указанной рамы, кожух, пару разнесенных колес, выполненных с возможностью взаимодействия с тросовым анкером и установленных в указанном кожухе, и средства вращения колес, соединенные с указанными колесами с обеспечением их вращения и выполненные с возможностью соединения с вращателем бурового станка. Устройство для захвата тросового анкера, предназначенное для прикрепления к вращателю, выполненное с возможностью перемещения вместе с указанным вращателем, содержит средства захвата тросового анкера, имеющего расширенную часть, и средства обеспечения прохождения указанной расширенной части через указанное устройство и автоматического удерживания тросового анкера в устройстве после его подачи в указанное устройство. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх