Композитный шахтный анкер


 


Владельцы патента RU 2593665:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

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.

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к анкерным крепям, и может найти применение для крепления контуров горных выработок.

Известен анкер для сталеполимерной анкерной крепи по патенту РФ на полезную модель №28893, кл. E21D 21/00, опубл. 20.04.2003 г., включающий металлический армирующий стержень с резьбой на одном конце и замковой частью на другом, опорную шайбу и гайку, снабженный дополнительной резьбой, размещенной на замковой части.

Недостатками данного анкера, выполненного из стали, являются высокая первоначальная стоимость, значительный вес, усложняющий транспортировку и установку в шпур, высокая прочность на срез, вследствие чего при разрушении угольного пласта шнеком комбайна стальной анкер не разрушается, а только деформируется и, попадая на ленту конвейера, может повредить ее. Также при взаимодействии со шнеком комбайна стальной стержень может вызвать искрообразование, что недопустимо из условий безопасности.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является анкер шахтной крепи по патенту РФ №2292459, кл. E21D 21/00, опубл. 27.01.2007 г., включающий грузонесущий стержень из композиционного материала, имеющий головную часть и хвостовик, снабженный резьбой и гайкой, и выполненный сплошным в поперечном сечении, оснащенный уширениями на головной части и хвостовике, выполненными заодно с основной частью стержня, резьба хвостовика размещена непосредственно на его уширении, а уширение на головной части снабжено винтовой канавкой, при этом внутренние диаметры винтовой канавки и резьбы хвостовика совпадают с диаметром основной части стержня между уширениями или превышают его, а гайка хвостовика выполнена из высокопрочного полимера.

Недостатком данного анкера шахтной крепи является то, что образовавшиеся после срезания шнеком угольного комбайна разрушенные части грузонесущего стержня из композиционного материала перемешиваются с транспортируемым углем и в дальнейшем происходит наматывание волокон композиционного материала на вращающиеся детали технологического оборудования и забивание ими отверстий грохотов. Это приводит к выходу из строя механизмов обогатительного оборудования, требует его остановки для прочистки от волокон композиционного материала, тем самым снижая производительность и долговечность оборудования.

Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, заключается в повышении эффективности утилизации разрушенных частей композитного шахтного анкера за счет придания композиционному материалу, из которого изготовлен грузонесущий стержень, новых механических свойств при повышении механической прочности грузонесущего стержня.

Задача решается тем, что в предлагаемом композитном шахтном анкере, включающем грузонесущий стержень из композиционного материала, выполненный сплошным в поперечном сечении и имеющим головную часть, снабженную винтовой канавкой, и хвостовик, снабженный резьбой и гайкой, согласно предлагаемому техническому решению в состав полимерного связующего волокн композиционного материала грузонесущего стержня введены зерна ферромагнитного порошка.

Указанная совокупность признаков позволяет придать грузонесущему стержню ферромагнитные свойства, что обеспечивает возможность эффективного удаления его разрушенных частей из угля с помощью магнитных улавливателей. Это исключает негативное воздействие волокон композиционного материала грузонесущего стержня, образовавшихся после его срезания угольным комбайном, на работу обогатительного оборудования. Введение в полимерное связующее зерен ферромагнитного порошка обеспечивает эффективную утилизацию разрушенных частей грузонесущего стержня композитного шахтного анкера и дополнительно повышает его механическую прочность.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения композитного шахтного анкера и чертежами фиг. 1, 2. На фиг. 1 показан композитный шахтный анкер, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Композитный шахтный анкер (фиг. 1) содержит грузонесущий стержень 1, выполненный сплошным в поперечном сечении, имеющий головную часть 2, снабженную винтовой канавкой 3, и хвостовик 4, снабженный резьбой 5 и гайкой 6. Грузонесущий стержень 1 (фиг. 2) выполнен из композиционного материала на основе волокон 7 и полимерного связующего 8. В состав полимерного связующего 8, склеивающего волокна 7 композиционного материала, введены зерна 9 ферромагнитного порошка. В качестве волокон 7 композиционного материала могут быть использованы стеклянные, базальтовые, органические и другие армирующие волокна или их комбинация.

Работает композитный шахтный анкер следующим образом. После бурения шпура в борт угольного пласта на заданную глубину вводят композитный шахтный анкер и закрепляющие составы в ампулах. В процессе последующей отработки угольного пласта композитный шахтный анкер срубается исполнительным органом комбайна, при этом разрушенные части грузонесущего стержня 1 из композиционного материала попадают вместе с отбитым углем на скребковый конвейер, затем перегружаются на ленточный конвейер. В зоне установки магнитных улавливателей разрушенные части грузонесущего стержня 1 из композиционного материала, обладающего ферромагнитными свойствами за счет введения зерен 9 ферромагнитного порошка в состав полимерного связующего 8, эффективно улавливаются из транспортируемого угля. Такая утилизация эффективна, т.к. предохраняет обогатительное оборудование от забивания его волокнами 7 композиционного материала, исключает существенные затраты труда и времени на прочистку и ремонт оборудования. Введение в состав полимерного связующего 8 для склеивания волокон 7 композиционного материала зерен 9 ферромагнитного порошка дополнительно повышает механическую прочность грузонесущего стержня 1, увеличивая тем самым несущую способность композитного шахтного анкера.

Композитный шахтный анкер, включающий грузонесущий стержень из композиционного материала на основе волокон и полимерного связующего, выполненный сплошным в поперечном сечении и имеющим головную часть, снабженную винтовой канавкой, и хвостовик, снабженный резьбой и гайкой, отличающийся тем, что в состав полимерного связующего композиционного материала грузонесущего стержня введены зерна ферромагнитного порошка для обеспечения возможности удаления разрушенных при добыче угля частей грузонесущего стержня с помощью магнитных улавливателей.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к расширяемым трубчатым анкерам. Технический результат - повышение устойчивости анкера к действующим на него силам и коррозии.

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.

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.

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.
Наверх