Крепь анкерная канатная высокой несущей способности

Авторы патента:

E21D21/00 - Анкерные болты для крепления кровли, для крепления подошвы выработки или для защиты крепи шахтных стволов (дюбели, нагели и другие устройства, укрепляемые в отверстиях стен F16B 13/00)

Владельцы патента RU 2505678:

Ногих Виктор Романович (RU)
Ногих Сергей Романович (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к анкерному креплению горных выработок глубокого заложения, и может использоваться при креплении контура выработок, когда необходимая длина анкера превосходит высоту выработки. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и безопасности крепления горных выработок. Предложен анкерный стержень, состоящий из трех канатов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из нескольких прядей, скрученных между собой. При этом внутри стержня по всей его длине между канатами установлены распорки, над которыми закреплены хомуты, прижимающие канаты к распоркам. На забойной части анкерного стержня выполнен клинораспорный замок. На хвостовой части анкера размещен хвостовик с тремя отверстиями цилиндрической формы, переходящей книзу в коническую, в которых разрезными клиньями крепятся канаты, а на внешней поверхности хвостовика имеется резьба для натяжной гайки. Через центр хвостовика проходит трубка для подачи скрепляющей смеси, а в верхней части хвостовика располагается опорная шайба. В опорной шайбе выполнено боковое отверстие, через которое подается герметизатор и выходит трубка для отвода воздуха, проходящая также между канатами анкерного стержня до его верхней части. Между натяжной гайкой и опорной шайбой располагается проставка полусферической формы без внутренней резьбы. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к анкерному креплению горных выработок глубокого заложения и может использоваться при креплении контура выработок, когда необходимая длина анкера превосходит высоту выработки.

Известен канатный анкер для крепления горных выработок (патент РФ на изобретение №2360122), включающий анкерный стержень, изготовленный из каната, на одном конце которого имеется замок, а на другом конце - хвостовик с трубой герметизатора, герметизирующий элемент из упругих колец, воздухоотводящую трубку.

Недостатком данного канатного анкера является недостаточная несущая способность ввиду слабой прочности соединения грузонесущего стержня и хвостовика, а также в возможности возникновения в скважине при заполнении ее скрепляющей смесью завоздушенных полостей, которая приводит к слабому закреплению анкерного стержня в скважине.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и безопасности крепления горных выработок, а также повышение экономического эффекта благодаря улучшению несущей способности анкерной крепи и возможности установки ее в сложных условиях.

Указанный технический результат достигается тем, что анкерный стержень состоит из трех канатов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из нескольких прядей, скрученных между собой, при этом внутри стержня по всей его длине между канатами установлены распорки, над которыми закреплены хомуты, прижимающие канаты к распоркам, замок на забойной части анкерного стержня выполнен клинораспорным, кроме того, хвостовик выполнен с тремя отверстиями цилиндрической формы, переходящей книзу в коническую, в которых разрезными клиньями крепятся канаты, а на внешней поверхности хвостовика имеется резьба для натяжной гайки, кроме того, через центр хвостовика проходит трубка для подачи скрепляющей смеси, а в верхней части хвостовика располагается опорная шайба, диаметр которой больше диаметра устья скважины, в опорной шайбе выполнено боковое отверстие, через которое подается герметизатор и выходит трубка для отвода воздуха, проходящая также между канатами анкерного стержня до его верхней части, между натяжной гайкой и опорной шайбой располагается проставка полусферической формы без внутренней резьбы. Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фигуре 1 изображен его вид сбоку.

На фигуре 1 позициями обозначены:

1. Анкерный стержень

2. Клинораспорный замок

3. Хвостовик

4. Канаты

5. Прорезной клин

6. Шайба опорная

7. Проставка полусферическая

8. Натяжная гайка

9. Трубка подачи скрепляющей смеси

10. Боковое отверстие

11. Трубка отвода воздуха

12. Герметизирующий состав

13. Распорки

14. Хомуты

15. Крышка

16. Штуцер подачи скрепляющей смеси

17. Решетчатая затяжка

Анкерный стержень 1 состоит из трех канатов 4, каждый из которых состоит из нескольких прядей, скрученных между собой. На забойной части анкерного стержня 1 установлен клинораспорный замок 2. На хвостовой части анкерного стержня 1 находится хвостовик 3 с тремя отверстиями, которые имеют цилиндрическую форму, переходящую в коническую, в эти отверстия вставляются канаты 4, каждый из которых фиксируется прорезными клиньями 5. В процессе изготовления канаты 4 с клиньями 5 спрессовываются в хвостовике 3 путем силового перемещения вдоль осевых отверстий, при этом пряди канатов 4 прижимаются разрезными клиньями 5 к стенкам отверстий хвостовика 3. На внешней поверхности хвостовика 3 имеется резьба, благодаря которой на ней крепится натяжная гайка 8, прижимающая полусферическую проставку 7 к опорной шайбе 6. Нижняя часть хвостовика 3 закрыта крышкой 15, соединенной со штуцером подачи скрепляющей смеси 16. Через центр хвостовика проходит трубка подачи скрепляющей смеси 9, доходящая до верхней части анкерного стержня 1. В шайбе опорной 6 имеется боковое отверстие 10, через которое проведена трубка отвода воздуха 11, через которую воздух из скважины отводится в выработку. Через то же отверстие 10 подается герметизатор 12 для герметизации устья скважины. Внутри анкерного стержня 1 по его продольной оси между канатами 4 установлены распорки 13, а над ними закреплены хомуты 14, которые плотно прижимают канаты 4 к распоркам 13, в результате чего канаты 4 могут работать как единое целое.

Установка и работа предлагаемого изобретения осуществляется следующим образом.

Крепь анкерную канатную высокой несущей способности устанавливают в сборе в пробуренную скважину. Анкерный стержень 1 вводится в скважину, клинораспорный замок 2 раскрепляется о стенки скважины у ее дна. Путем вращения натяжной гайки 8 полусферическая проставка 7 прижимает опорную шайбу 6 через решетчатую затяжку 17 к кровле выработки, создавая усилие до 8 т. Форма полусферической проставки 7 позволяет надежно зафиксировать анкерную крепь при расположении скважины с отклонением от перпендикуляра к поверхности поддерживаемого массива. К штуцеру подачи скрепляющей смеси 16 присоединяется нагнетательная установка, которая через трубку подачи скрепляющей смеси 9 под давлением подает скрепляющую смесь в скважину. Скрепляющая смесь поднимается от устья скважины к ее дну, вытесняя воздух через трубку отвода воздуха 11, заполняя все пространство скважины и не оставляя завоздушенных полостей. Скрепляющая смесь нагнетается в скважину до тех пор, пока она не начнет выходить через трубку отвода воздуха 11. Во избежание утечки скрепляющего состава устье скважины заполняется герметизирующим составом 12. После отверждения полимерной смеси анкерный стержень 1 принимает на себя нагрузку и позволяет выдерживать растягивающие напряжения в закрепляемом массиве.

Конструктивные решения изобретения позволяют повысить несущую способность канатного анкера. Разрывное усилие канатного стержня такого анкера может составлять более 500 кН. Предполагаемая длина анкерной крепи до 11 м позволяет гарантированно закрепить ее за пределами контура слабоустойчивых пород.

Наличие механического клинораспорного замка на конце анкера позволяет быстро, удобно и надежно закрепить его на необходимой глубине. Конструкция заявляемого изобретения предусматривает возможность сразу после установки в скважину создать рабочую нагрузку на стержень анкера не менее 80 кН и произвести закрепление анкерного стержня в скважине на всю его длину, например, химическими смолами или цементным составом.

Предлагаемая конструкция анкерной крепи открывает возможность ее использования в особо сложных и специфических горно-геологических и горнотехнических условиях для крепления и поддержания горных выработок, сопряжении, монтажных камер и т.п., а также повышает экономический эффект проведения выработки, снижая затраты на крепление выработки и увеличивая скорость проходки.

Крепь анкерная канатная высокой несущей способности, состоящая из анкерного стержня, изготовленного из каната, на забойной части которого имеется замок, а на хвостовой части - хвостовик, в котором закрепляются пряди каната, а также из воздухоотводящей трубки, отличающаяся тем, что анкерный стержень состоит из трех канатов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из нескольких прядей, скрученных между собой, при этом внутри стержня по всей его длине между канатами установлены распорки, над которыми закреплены хомуты, прижимающие канаты к распоркам, замок на забойной части анкерного стержня выполнен клинораспорным, кроме того, хвостовик выполнен с тремя отверстиями цилиндрической формы, переходящей книзу в коническую, в которых разрезными клиньями крепятся канаты, а на внешней поверхности хвостовика имеется резьба для натяжной гайки, кроме того, через центр хвостовика проходит трубка для подачи скрепляющей смеси, а в верхней части хвостовика располагается опорная шайба, диаметр которой больше диаметра устья скважины, в опорной шайбе выполнено боковое отверстие, через которое подается герметизатор и выходит трубка для отвода воздуха, проходящая также между канатами анкерного стержня до его верхней части, между натяжной гайкой и опорной шайбой располагается проставка полусферической формы без внутренней резьбы.

Похожие патенты:

Беззамковый анкер // 2504659

Изобретение относится к креплению горных выработок, а именно к анкерной крепи. Техническим результатом является получение конструкции анкера, удобного для его установления и извлечения, необходимого для его многократного использования.

Разрушаемая ампула с водосодержащим минеральным наполнителем для закрепления анкера в отверстии // 2495248

Изобретение относится к области строительства и горного дела и может быть использовано для закрепления анкера в отверстии. Техническим результатом является получение стабильных запроектированных механических свойств анкерной крепи путем доставки в рабочую зону водного компонента без потерь.

Анкер из композиционного материала // 2494255

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления кровли и боковых горных выработок при их прохождении. Техническим результатом является повышение надежности закрепления анкера, повышение его несущей способности, обеспечение возможности применения анкера для крепления горных выработок, пройденных в массиве полезного ископаемого, подлежащего выемке.

Распорный анкер // 2490470

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в креплении подземных горных выработок Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и безопасности работы анкера за счет отсутствия необходимости извлечения анкера и его элементов из шпура на всех этапах подвигания забоя горной выработки.

Способ изготовления армированного волокном анкерного штыря // 2486059

Изобретение относится к изготовлению пластикового анкерного болта, применяемого для крепления горных выработок. .

Анкерная крепь для горных выработок // 2484251

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к анкерному креплению горных выработок. .

Ограждение горной выработки // 2471992

Изобретение относится к горному делу и направлено на совершенствование конструкции ограждения горной выработки. .

Анкерный болт с механическим анкером // 2470158

Пустотелый анкерный болт, самозабуривающийся анкерный болт и способ формования пустотелого анкерного болта // 2458226

Изобретение относится к анкерным болтам для крепления горных выработок. .

Самобурящий анкерный болт и анкерное устройство для него // 2454543

Изобретение относится к горному делу, в частности самобурящим анкерным болтам для крепления кровли и стен горной выработки. .

Композитный анкер // 2532553

Изобретение относится к области строительства, является крепежным средством и может быть применено при монтаже и установке элементов большого веса или элементов, подвергающихся высокой нагрузке для их фиксации относительно вертикальных или горизонтальных, предпочтительно бетонных, опор, таких как стены, потолочные перекрытиях или пол, в том числе для монтажа ограждений на объектах городской и пригородной инфраструктуры. Обеспечивает надежность крепления за счет повышения жесткости конструкции, достигаемой монолитностью фиксирующего узла с устройством в целом. Композитный анкер выполнен из композитного материала на основе эпоксидной или полиэфирной смолы, армированной стекловолокном и стеклотканью. Он включает грузонесущий стержень 1 и фиксирующий узел 2. В грузонесущем стержне 1 выполнен осевой сквозной канал 3. На грузонесущем стержне 1 расположены фасонные выступы 4. Фиксирующий узел 2 состоит из головки 5 анкера и фиксирующей гайки 6. Головка 5 анкера выполнена на грузонесущем стержне за одно целое с ним и имеет общий со стержнем 1 осевой сквозной канал 3. Фиксирующая гайка 6 установлена на стержне 1 таким образом, что головка 5 анкера размещена во внутренней полости 7, выполненной в фиксирующей гайке 6. Опорная стенка головки 5 снабжена внешними упорными заплечиками 8, ответными по форме внутренним упорным заплечикам 9 опорной стенки внутренней полости 7 фиксирующей гайки 6. Для обеспечения возможности пропуска двухкомпонентного быстротвердеющего клея на основе эпоксидной смолы и его размещения между головкой 5 анкера и стенками внутренней полости 7 фиксирующей гайки 6 торцевая поверхность и опорная стенка головки 5 снабжены радиально расположенными канавками 10, сообщающимися попарно посредством продольных канавок 11, выполненных на боковой поверхности головки 5 анкера, а торцевая поверхность головки 5 анкера имеет конусообразную форму. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фрикционный болт // 2533389

Изобретение относится к креплению горных выработок анкерными фрикционными болтами. Техническим результатом является повышение надежности работы фрикционного болта. Фрикционный болт содержит трубу (1), которая выполнена с возможностью расширения и которая сложена внутрь в продольном направлении, и которая содержит наружную часть (3), имеющую, по существу, круглое поперечное сечение, а также внутреннюю часть (5), которая расположена внутри наружной части (3), и зазор (7), который продолжается в продольном направлении трубы (1). При этом наружная часть (3) трубы (1) в области зазора (7) переходит во внутреннюю часть (5) трубы (1). Причем участки (9) боковой стенки внутренней части (5) отклоняются от формы, которая является концентричной наружной части (3) трубы (1) относительно продольной плоскости (11) симметрии трубы (1). Участки (9) боковой стенки внутренней части (5) трубы (1) изогнуты с радиусом (R1) кривизны, который больше, чем радиус (R2) наружной части (3) трубы (1). Причем радиус (R1) кривизны участков (9) боковой стенки внутренней части (5) трубы (1) составляет по меньшей мере 250-350% радиуса (R2) наружной части (3) трубы (1). 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Анкер для крепления горных выработок // 2540708

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к креплению горных выработок. Техническим результатом являются повышение надежности анкерного крепления мерзлых горных пород и исключение зависимости несущей способности анкерной крепи от температурного режима горной выработки. Устройство включает в себя полый анкер, в нижней части которого выполнена внешняя резьба, а в верхней части выполнено не менее двух разрезов на расстояние не менее 0,1 длины стержня. В верхней части полого анкера размещена плотно прилегающая к стенкам стержня цилиндрическая капсула, длина которой равна длине надрезов. Капсула изготовлена из легко разрушающегося материала и наполнена расширяющимся при твердении составом. В нижней части капсула зафиксирована металлическим диском, выполненным из материала с коэффициентом линейного расширения больше, чем у материала анкера. Диск соединен с помощью жесткого стержня с резьбовой заглушкой, которая с помощью внутренней резьбы соединена с внешней резьбой анкерного стержня. 5 ил.

Податливая анкерная крепь // 2542067

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке выработок в породном массиве, склонном к повышенным смещениям контура. Техническим результатом изобретения является обеспечение податливости анкерной крепи с относительно постоянным сопротивлением. Податливая анкерная крепь включает закрепляемый в массиве анкер с наружным резьбовым концом, верхний опорный элемент и деформируемый элемент, фиксирующийся нижним опорным элементом. На выступающий конец стержня анкера устанавливается перфорированная в нижнем поясе трубка, которая фиксируется нижним опорным элементом. 4 ил.

Анкер (варианты) // 2558573

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления горных выработок. Техническим результатом является повышение надежности установки анкера и снижение трудоемкости его подготовки к установке в скважине. Предложен анкер, содержащий деформируемую трубу, заполненную твердеющим веществом, которое при отвердении расширяется. При этом деформируемая труба навита на стержень и выполнена из проницаемого для используемой жидкости материала. Во втором варианте анкер включает деформируемую трубу, заполненную твердеющим веществом, которое при отвердении расширяется. При этом деформируемая труба заполнена водой, используемой в качестве указанного вещества, выполнена из непроницаемого для воды растягивающегося материала и навита на стержень. В третьем варианте анкер включает трубу, выполненную в виде свернутого в спираль листа, заполненную твердеющим веществом, которое при отвердении расширяется. При этом труба перфорирована и в ней размещены оболочки из проницаемого для используемой жидкости материала со смесью, образующей при взаимодействии с используемой жидкостью указанное вещество. В четвертом варианте анкер включает трубу, выполненную в виде свернутого в спираль листа, заполненную твердеющим веществом, которое при отвердении расширяется. В трубе размещены оболочки с водой, используемой в качестве указанного вещества, из непроницаемого для воды растягивающегося материала. Снижается трудоемкость подготовки анкера к установке его в скважине. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Расширяемый анкерный болт // 2592083

Группа изобретений относится к расширяемым трубчатым анкерам. Технический результат - повышение устойчивости анкера к действующим на него силам и коррозии. Анкер включает трубчатый анкерный болт. Производство анкерного болта содержит этапы, на которых вначале определяют длину и диаметр отверстия в породе. Обеспечивают вытянутую трубчатую часть. Обеспечивают вытянутое усиливающее средство. Вставляют усиливающее средство в трубчатую часть. Элемент, сформированный из двух частей, которые расположены вместе, одна внутри другой, помещают в формирующее устройство. Прикрепляют одну сторону элемента к концевой секции, в то время как вторую сторону элемента прикрепляют к концевой детали. Формируют продольный сгиб вдоль протяжения элемента. Формируют отверстие в концевой детали для соединения анкерного болта со сжатым веществом. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

Композитный шахтный анкер // 2593665

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и, в частности, к анкерным крепям, и может найти применение для крепления контуров горных выработок. Технический результат - придание грузонесущему стержню дополнительного свойства с повышением его механической прочности. Композитный шахтный анкер включает грузонесущий стержень из композиционного материала на основе волокон и полимерного связующего. Этот анкер выполнен сплошным в поперечном сечении и имеет головную часть с винтовой канавкой и хвостовик. Хвостовик выполнен с резьбой и имеет гайку. При этом в состав полимерного связующего композиционного материала введены зерна ферромагнитного порошка. Эти зерна введены для обеспечения возможности удаления разрушенных при добыче угля частей грузонесущего стержня с помощью магнитных улавливателей. 2 ил.

Способ изготовления головной части канатного анкера // 2597911

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для производства элементов горной крепи для шахт, а именно канатных анкеров. Технический результат - возможность технологичного производства головной части канатных анкеров с любыми заданными параметрами длин шага фиксации. По способу отрезают от каната его часть необходимой длины. Осуществляют расплетение жил или прядей данного отрезка с одной стороны на определенную длину. Не менее одного цикла, включающего установку и фиксацию не менее одной дополнительной проволоки в точке разъединения жил или прядей каната, сплетают жилы или пряди отрезка каната на участке определенной длины. При этом обвивают этот участок снаружи дополнительной проволокой и фиксируют ее в конце участка путем пропускания между жилами или прядями каната. После проведения необходимого количества циклов закрепляют торцы жил или прядей каната и торца дополнительной проволоки с расплетенной стороны между собой. При этом в качестве дополнительной проволоки используют одну из жил каната. В случае использования нескольких дополнительных проволок обвивание каждой из них участка каната производят независимо от других. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство инжектирования смолы для бурильного устройства для установки анкерных болтов в грунт // 2600120

Группа изобретений относится к области установки анкерных болтов штанговой крепи в грунт/слои горной породы. Технический результат - повышение эффективности установки крепи за счет использования самонарезающегося анкерного болта на смоле с одностадийной установкой. Устройство инжектирования смолы в соединении с бурильным устройством содержит инжектор текучей среды, выполненный с возможностью гидравлического соединения с полой бурильной штангой бурильного устройства для инжектирования одной или нескольких текучих сред смолы в бурильную штангу. При этом предусмотрена возможность инжектирования смолы в шпур через бурильную штангу перед вставлением анкерного болта. Инжектор содержит соединительное средство, выполненное с возможностью вращения и соединения с бурильной штангой. В работе инжектор остается стационарным, когда бурильная штанга вращается. Соединительное средство имеет разъемное соединение с бурильной штангой и отделено от бурильного устройства. Соединительное средство содержит первый и второй герметичные подшипники. Они обеспечивают непроницаемое для текучей среды уплотнение между наружной поверхностью бурильной штанги и внутренней частью соединительного средства. При этом соединительное средство дополнительно содержит наружный кожух, вмещающий камеру смешивания внутри соединительного средства. Инжектор текучей среды дополнительно содержит фиксирующее средство, съемно прикрепленное к наружному кожуху и бурильному устройству. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Анкер для угольных шахт // 2611778

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к области упрочнения бортов выработок и груди забоев в монтажных камерах в период монтажа очистного механизированного комплекса с механическими исполнительными органами выемочных машин. Технический результат - удешевление стоимости анкеров, упрощение процесса их изготовления, а также повышение качества угля, отбиваемого механическими органами выемочных машин. Анкер для угольных шахт включает стержень в виде твердого тела цилиндрической формы с острым концом. Твердое тело стержня изготовлено из материала, содержащего мелкий уголь – штыб - в объеме 74,8 массовых долей, скрепленного фенолоформальдегидной смолой холодного отверждения СФЖ-3032 в количестве 20,6 массовых долей, отвердителем в виде 70%-ного водного раствора технической бензосульфокислоты в объеме 4,6 массовых долей. Противоположный конец стержня анкера относительно острого конца выполнен конусообразным с диаметром основания, как минимум, равным диаметру шпура. 1 ил.