Композитный шахтный анкер

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.

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.

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.

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.

Настоящее изобретение относится к смеси ускорителей для отверждаемых пероксидами смесей смол, которая содержит основной ускоритель (I) и соускоритель (II), причем основным ускорителем (I) является соединение формулы (I): а соускорителем (II) - соединение формулы (II-1) или (II-2): в которых R1 и R2 соответственно независимо друг от друга означают алкильную группу с одним или двумя атомами углерода, гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода или однократно или многократно этоксилированную или пропоксилированную гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода. Молярное отношение (I):(II) составляет от 1:1 до 5:1. Указанная смесь ускорителей применяется в качестве ускорителя для отвердителей на основе органических пероксидов для использования в двухкомпонентных системах строительного раствора. Использование данного ускорителя позволяет продлить время желатинизации без негативного влияния на свойства системы, в особенности, такие как умеренное отверждение при низких температурах и низкие показатели нагрузки полностью отвержденных веществ при высоких температурах, что позволяет сохранить свойства системы во всем диапазоне температур от -10°С до +40°С. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления контура подземных горных выработок. Технический результат - повышение технологичности изготовления и установки, а также конструктивной надежности канатного анкера и эффективности его закрепления в шпуре. В качестве головки канатного анкера на расстоянии l=5-10 мм от конца каната установлен конический шнек. Диаметр его основания dшн определен из выражения dшн=0,8dшп, где dшп - диаметр шпура. Муфта на внешней поверхности имеет резьбу и гайку для натягивания каната. На конце муфта имеет шестигранную поверхность с цилиндрическим хвостовиком шириной l1=5-10 мм и радиусом, вписанным в правильный шестиугольник. Внутри муфта имеет канал для пропуска и крепления каната, повторяющий форму защемляющего клина, в котором находится деформационная щель и канал для пропуска прядей несущей части каната, имеющий коническую форму, переходящую в цилиндрическую. Для прочного закрепления защемляющего клина его длина Lкл принята в зависимости от диаметра защемленной несущей части каната dзп и рассчитана по формуле Lкл=(11÷13)dзп. Длина конической части клина Lкк принята из выражения Lкк=(0,5÷0,7)Lкл. Угол наклона конической поверхности находится в диапазоне α=2,5÷3,5°. Ширина деформационной щели lш зависит от диаметра защемленной несущей части каната и находится в диапазоне lш=1,3÷2,0 мм. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и, в частности, к анкерному креплению горных пород в криолитозоне, а также может быть использовано в строительстве и, в частности, при сооружении тоннелей различного назначения, в том числе проходимых в предварительно замороженных дисперсных грунтах или породах. Технический результат - увеличение несущей способности анкерной крепи в аварийных ситуациях, например, при возникновении подземного пожара в горных выработках, пройденных в дисперсных мерзлых породах. По способу осуществляют бурение шпура. Устанавливают металлический анкер с несущим замком и опорной плитой с натяжным элементом. При креплении горных выработок в условиях вечномерзлых горных пород часть пространства между анкером и поверхностью шпура от поверхности выработки заполняют теплопроводным материалом, имеющим коэффициент теплопроводности, примерно равный коэффициенту теплопроводности материала анкера. Натяжной элемент и опорную плиту покрывают огнезащитным материалом, например, биопиреном, имеющим возможность изменения своего термического сопротивления при повышении температуры воздуха в выработке. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления контура подземных горных выработок. Технический результат - повышение надежности закрепления анкера в шпуре и концов каната. Канатный анкер с ампулой закрепляющей смеси в шпуре включает головку канатного анкера. Она выполнена в виде щекового клина, который имеет собственно клин, распирающую щеку и пружинные кольца для удержания щеки. Канат анкера выполнен из скрученных прядей, состоящих из множества проволок. Имеются в составе устройства также ограничители перемещения, опорная шайба, муфта с натяжной гайкой, защемляющий клин. Головка на забойном конце канатного анкера выполнена в виде конического шнека с самонарезной резьбой. Головка имеет зазор с распирающей щекой и клин, удерживаемый на распирающей щеке пружинными кольцами. Распирающая щека имеет цилиндрическую форму со скосом и снизу осевое отверстие для крепления каната. Муфта на внешней поверхности имеет резьбу и гайку для натягивания каната, а также в конце - отверстия (пазы) для выпуска концов прядей, не несущих основной нагрузки каната. Муфта внутри имеет канал для пропуска и крепления каната, повторяющий форму защемляющего клина, в котором находится деформационная щель по всей длине, а на обеих сторонах конической части вторую деформационную щель, нарезанную перпендикулярно первой. В канал пропущен канат. Несущие части каната пропущены в отверстие защемляющего клина, имеющего коническую форму, переходящую в цилиндрическую. Для надежного закрепления защемляющего клина внутри конца муфты имеется резьба, по которой обеспечена возможность подпирания болтом защемляющего клина после натяжения каната. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при изоляции горных выработок от притоков воды и газа и инъекционном химическом укреплении горных пород и грунтов. Полимерный состав содержит раздельно нагнетаемые в породный массив в объемном соотношении 1:1 преполимер с короткими полимерными цепями, образующийся при смешивании растворителя 2,2,4-триметил-1,3-пентандиолдиизобутират, гидроксилсодержащего компонента полипропиленгликоль и полиизоцианата марки «Wannate PM-200», взятого в двойном избытке. При этом нагнетание осуществляют при следующем соотношении компонент в преполимере, мас.%: полиизоцианат – 73-75, полипропиленгликоль – 11-12, растворитель – 14-15 и гидроксилсодержащий пластификатор, образующийся при смешивании растворителя 2,2,4-триметил-1,3-пентандиолдиизобутират и полипропиленгликоля с добавкой регулятора полимеризации «АМИН А33» при следующем соотношении компонент в пластификаторе, мас.%: растворитель – 84-87, полипропиленгликоль – 11-13, регулятор полимеризации – 0.1-4.5. Техническим результатом является повышение глубины проникновения и эффективности нагнетания полимерного состава в породный массив за счет снижения вязкости рабочих жидкостей при сохранении низкой сжимаемости состава под действием давления и малом содержании в нем остаточного изоцианата. 1 ил.

Анкер // 2648386
Изобретение относится к области горных работ и строительству тоннелей и других подземных сооружений в скальных породах, где необходимо укреплять кровлю и боковые стенки с помощью анкеров для предотвращения их обрушения или оползания. Технический результат – повышение надежности работы анкера. Анкер содержит по меньшей мере один удлиненный корпус. На одном его конце имеется по меньшей мере одна первая наружная коническая часть (16), проходящая через по меньшей мере одно отверстие по меньшей мере в одном цилиндрическом расширяемом корпусе. Отверстие в осевом направлении содержит по меньшей мере одну внутреннюю коническую часть, предназначенную для взаимодействия с наружной конической частью. Расширяемый корпус содержит по меньшей мере одну первую подсекцию и по меньшей мере одну вторую подсекцию. Эти подсекции разделяют поперечное сечение расширяемого корпуса на подсегменты. Эти подсегменты при относительном осевом перемещении наружной конической части удлиненного корпуса и внутренней конической части в отверстии оказывают влияние на их положения по отношению друг к другу в радиальном направлении расширяемого корпуса. Относительное осевое перемещение между удлиненным корпусом и расширяемым корпусом обеспечено по меньшей мере одним натяжным устройством. При этом анкер дополнительно содержит по меньшей мере одно клиновое устройство. Оно содержит по меньшей мере одну клиновидную часть, которая при вставке анкера в отверстие ударяется о дно скважины и оказывается размещенной между подсекциями расширяемого корпуса с обеспечением расширения корпуса. Кроме того, анкер содержит по меньшей мере один соединительный элемент, который удерживает вместе подсекции расширяемого корпуса в отверстии и имеет возможность разрыва при расширении корпуса. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

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.

Наверх