Податливая анкерная крепь

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.

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке выработок в породном массиве, склонном к повышенным смещениям контура. Целью изобретения является обеспечение работоспособности анкерной крепи при реализации смещений породного контура с относительно постоянным сопротивлением. Податливая анкерная крепь, включающая закрепляемый в массиве анкер с наружным резьбовым концом, верхний опорный элемент, деформируемый элемент, согласно изобретению, деформируемый элемент выполнен в виде перфорированной в нижнем поясе трубки, которая устанавливается на выступающий конец стержня анкера и фиксируется нижним опорным элементом.

Известен податливый анкер (патент РФ №2012817 от 15.05.1994). Сущность: анкер, имеющий штангу с конусообразным элементом на ее замковом конце, распорный шарик, опорную шайбу и натяжную гайку, снабжен в замковом конусообразном конце упорным выступом, ограничивающим перемещение шарика, причем усилие податливости регулируется диаметром распорного шарика.

Недостатками изобретения являются многодетальность и сложность конструкции.

Известен податливый анкер (патент РФ №2023885 от 30.11.1994), который обеспечивает податливость за счет регулируемого взаимодействия распорных шариков со стенками скважины. Анкер содержит штангу с конусообразным элементом и упорным буртиком в замковой части и распорные шарики. При этом конусообразный элемент штанги снабжен упорным буртиком, ограничивающим проскальзывание по нему распорных шариков при их внедрении в стенки скважины.

Недостатком изобретения являются сложность в установке таких анкеров. Также податливость в данном изобретении обеспечивается за счет регулируемого взаимодействия распорных шариков со стенками скважины, совместное действие которых невозможно в слабых, трещиноватых и нарушенных породах.

Известен податливый анкер (патент РФ №2116455 от 27.07.1998), имеющий штангу, распорный элемент, упорную шайбу и гайку. Штанга имеет плоский паз и продольные канавки. Она с противоположной пазу стороны выполнена с цилиндрической гладкой или рифленой поверхностью. Анкер снабжен размещенными в пазу установочным клином с распорным элементом. Начало наклонной плоскости клина выполнено с фаской для захода распорного элемента на клин, в конце наклонной плоскости - порог для ограничения проскальзывания распорного элемента, а на торце - установочный упор с установочным шипом.

Недостатками этого способа является низкая технологичность производства, невозможность регулирования сопротивления податливости. Также область применения данного анкера ограничивается клино-щелевыми анкерами.

Известна анкерная крепь (патент РФ №44350 от 10.03.2005), включающая грузонесущий стержень, втулку из минерального закрепителя в зазоре между стенками скважины и стержнем, опорные элементы и гайку вне скважины, отличается тем, что грузонесущий стержень снабжен дополнительно демпфирующим податливым элементом анкера в виде подхвата со сферической поверхностью и упругими полями, опертыми на поверхность затяжки кровли.

Недостатками этого способа являются сложность и дороговизна изготовления демпфирующего слоя, также сдерживающим фактором применения являются сложность монтажа податливого элемента анкера и низкая величина возможных смещений контура выработок.

Известна податливая анкерная крепь (патент РФ №2308600 от 20.10.2007), принятая за прототип. Крепь включает закрепляемый в массиве анкер с наружным резьбовым концом, опорный элемент, деформируемый элемент в виде закрепляемой на анкере насадки с внутренней резьбой и наружными выступами и деформирующий элемент в виде свободно насаженной на насадку проставки с торцевым круговым лезвием. При этом наружные выступы насадки деформируемого элемента выполнены продольными с несквозными канавками, расположенными на расстоянии от нижнего конца насадки с образованием сплошного опорного пояса для торцевого кругового лезвия с окружностью по контуру выступов, при этом днища несквозных канавок являются продолжением верхней цилиндрической части насадки и выполнены в виде направляющих поверхностей для торцевого кругового лезвия.

Недостатками указанного изобретения является сложность конструкции, весьма трудоемкая установка и низкие показатели максимально возможной реализации смещений породного контура. Также этот анкер является замковым, что существенно ограничивает его область применения.

Техническим результатом изобретения является обеспечение податливости анкерной крепи с относительно постоянным сопротивлением.

Технический результат достигается тем, что податливая анкерная крепь, включающая закрепляемый в массиве анкер с наружным резьбовым концом, верхний опорный элемент, деформируемый элемент, отличающийся тем, что деформируемый элемент выполнен в виде перфорированной в нижнем поясе трубки, которая устанавливается на выступающий конец стержня анкера и фиксируется нижним опорным элементом.

Для пояснения на фиг.1, 2, 3, 4 показана конструкция анкера с перфорированной трубкой. На фиг.1 и 2 показана конструкция установленного анкера, не вступившего в работу, на фиг.3 и 4 показан анкер после реализации полной величины смещений массива. Конструкция анкера с перфорированной трубкой состоит из следующих элементов: 1 - стержень анкера; 2 - верхний опорный элемент; 3 - перфорированная трубка; 4 - отверстие, обеспечивающие податливость элемента; 5 - нижний опорный элемент; 6 - натяжная гайка. На первом этапе в шпур производится установка стержня анкера (1) и производится закрепление анкера по стандартной технологии (железобетоном, стелеполимером, расклинкой и другими способами). После установки анкера (для железобетонных после набора первичной прочности скрепляющего состава) на стержень монтируется верхний опорный элемент (2). Наиболее подходящей является изогнутая опорная плитка, которая позволяет передавать нагрузку на элемент податливости - перфорированную в нижнем поясе трубку (3) в заданном направлении. При ровном контуре (комбайновая проходка, мелкошпуровое взрывание и другое) возможно использовать плоскую опорную плитку. Податливый элемент представляет собой трубку, диаметром на 5-10 мм больше диаметра стержня анкера.

Длина трубки выбирается на 30% больше предполагаемых расчетных смещений, которые определяются как разница предполагаемых смещений массива у контура выработки и смещений у забоя анкера. Толщина стенок трубки выбирается в зависимости от выбранного сопротивления работе в податливом режиме. Перфорация податливого элемента выполняется 12-ю отверстиями (4), диаметр которых вычисляется по формуле 1.

Расстояние между отверстиями равно их диаметру.

где d - диаметр отверстия, мм; D - диаметр трубки, мм.

Ось пояса перфорации должна находиться на высоте полутора диаметров отверстий (1,5 d) от нижней части трубки. Перфорация нужна для направления деформации трубки. Под податливым элементом устанавливается нижний опорный элемент (5) и вся конструкция затягивается натяжной гайкой (6). При задании предварительного натяжения необходимо затягивать натяжную гайку (6) до тех пор, пока трубка не начнет складываться по оси перфорации.

В условиях Яковлевского рудника используются сталеполимерные анкера длиной 1,8 м, которые предназначены для шпуров длиной 1,6 метра. Диаметр стержня анкера составляет 20 мм. Бурение шпуров производится телескопными перфораторами, установка (досылка ампул и стержня анкера в шпур) производится вручную с подмостей или механизированных платформ. Перемешивание состава ампул производится перфораторами. Предполагаемые смещения контура выработок сроком службы до 3 лет составляют 15 см, смещения массива у забоя шпура составляют 5 см. То есть расчетная величина смещений составляет 10 см. Длина трубки принята 13 см. Диаметр трубки 3 см. Величина отверстий перфорации составляет 4 мм.

Податливая анкерная крепь, включающая закрепляемый в массиве анкер с наружным резьбовым концом, верхний опорный элемент, деформируемый элемент, отличающаяся тем, что деформируемый элемент выполнен в виде перфорированной в нижнем поясе трубки, которая устанавливается на выступающий конец стержня анкера и фиксируется нижним опорным элементом.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к креплению горных выработок анкерными фрикционными болтами. Техническим результатом является повышение надежности работы фрикционного болта.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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

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.

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.
Наверх