Трубчатый анкер фрикционного типа

 

Изобретение относится к креплению горных выработок. Цель - повышение надежности работы анкера и сокращение времени вступления его в работу. Для этого анкер 1 снабжен опорной плиткой 4 на развальцованном конце 3 трубы анкера 1. Труба 1 выполнена с поперечными разрезами 2. Размеры 2 могут быть выполнены крестообразного , Х-образного,Ц-образного или V- образного вида и ориентированные разрезанной частью в сторону развальцованного конца 3. В качестве заполняющей трубу анкера 1 смеси 6 используется расширяющаяся при затвердевании смесь на основе строительной извести или невзрывчатое разрушающее средство НРС. При затвердевании смеси 6 в трубе 1 материал трубы деформируется в области разрезов 2, образуя выступы, которые внедряются в стенки шпура 5. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 D 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827021/03 (22) 18.05.90 (46) 07.05,92. Бюл. ¹ 17 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт профилактики и невмокониозов и техники безопасности (72) А.Ф. Жиронкин (53) 622.285.5(088.8) (56) Скотт Д. Новая анкерная крепь. Глюкауф, 1980, № 3, с. 6,— 8.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1176090, кл, E 21 0 21/00, 1984. (54) ТРУБЧАТЫЙ АНКЕР ФРИКЦИОННОГО

ТИПА (57) Изобретение относится к креплению горных выработок. Цель — повышение надежности работы анкера и сокращение вреИзобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению горных выработок.

Известен трубчатый анкер фрикционного типа, содержащий разрезанную вдоль продольной оси трубу, опорную плитку и удерживающее кольцо, приваренное на выступающем конце трубы.

Недостатки известной конструкции трубчатого анкера фрикционного типа— низкая несущая способность и высокая податливость.

Известен трубчатый анкер фрикционного типа, включающий разрезную трубу с развальцованным концом, заполненную расширяющейся при затвердевании смесью, и пробкой.

Недостатки данной конструкции — недостаточная несущая способность анкера и

„„. Ж„„1731959 А1 мени вступления его в работу. Для этого анкер 1 снабжен опорной плиткой 4 на развальцованном конце 3 трубы анкера 1. Труба 1 выполнена с поперечными разрезами . 2. Размеры 2 могут быть выполнень крестообразного, J.-образного,U-образного или Vобразного вида и ориентированные разрезанной частью в сторону развальцованного конца 3. В качестве заполняющей трубу анкера 1 смеси 6 используется расширяющаяся при затвердевании смесь на основе строительной извести или невзрывчатое разрушающее средство HPC.

При затвердевании смеси 6 в трубе 1 материал трубы деформируется в области разрезов 2, образуя выступ ы, которые внедряются в стенки шпура 5; 2 з.п. ф-лы, 6 ил. значительное время вступления анкера в работу из-за медленного развития процесса объемного расширения при затвердевании смеси на основе цемента.

Цель изобретения — повышение надежности работы анкера и сокращение времени вступления его в работу, Поставленная цель достигается тем, что в известном трубчатом анкере фрикционного типа, включающем разрезную трубу с развальцованным концом, заполненную расширяющейся при затвердевании смесью, и пробкой, анкер снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечными разрезами. При этом в качестве заполняющей смеси использована смесь на основе строительной извести. Кроме того, разрезы на трубе выполнены крестообраз1731959 ного, J:oáðàçíoão U-образного или V-образного вида и ориентированы разрезанной частью в сторону развальцованного конца, а в качестве заполняющей смеси использовано невзрывчатое разрушающее средство HPC.

Сопоставление с прототипом показывает, что предлагаемый трубчатый анкер фрикционного типа обладает новыми признаками: снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечными разрезами, причем в качестве заполняющей смеси использована смесь на основе строительной извести, Таким образом, данный трубчатый анкер фрикционного типа соответствует критерию "новизна".

Сравнение описываемого устройства не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области техники показывает, что совокупность его признаков проявляет новое техническое свойство и позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображен общий вид анкера до начала объемного расширения смеси; на фиг.2 — продольный разрез анкера в шпуре в конце объемного расширения смеси; на фиг.3 — 6 — возможные варианты исполнения надрезов на трубе.

Предлагаемый трубчатый анкер фрикционного типа представляет собой трубу 1 из углеродистой стали обыкновенного качества с короткими поперечными надрезами 2 на поверхности. Опорный элемент 3 анкера выполнен в виде развальцованного выступающего конца трубы 1 и опорной плитки 4.

Трубу 1 вводят в шпур 5, заполняют объемно-расширяющейся при затвердевании смесью 6 на основе строительной извести— невзрывчатым разрушающим средством (НРС), смешанным с водой, и закрывают пробкой 7.

Анкер работает следующим образом.

При соединении порошка невзрывчатого разрушающего средства (HPC) 6 с водой начи на ется кристалл иза ция (затвердевание) смеси, сопровождающаяся ее объемным расширением и нарастанием радиального давления в трубе 1, достигающего в конце процесса величины 50 МПа.

Объемное расширение смеси 6 в трубе 1 с короткими поперечными надрезами 2 идет неравномерно во времени и пространстве.

Оно локализуется и ускоряется в областях поперечных надрезов 2, что приводит к деформации трубы в этих областях и распору ее в шпуре 5.

Дальнейший рост давления и деформации трубы 1 приводит к возникновению радиальных напряжений в приконтурном массиве горных пород в областях погтеречных надрезов трубы и напряжений в области опорной плитки 4, направленных в глубину массива.

Напряжения в областях поперечных надрезов 2 и опорной плитки 4 объединяются в общее поле напряжений вокруг шпура

5 по всей длине анкера, которое противодействует напряжениям горного давления.

Короткие поперечные надрезы на поверхности трубы, ориентированные в сторону развал ьцова нного конца, при затвердевании заполняющей смеси позволяют трубе деформироваться, образуя выступы, которые внедряются в стенки шпура.

Данное решение значительно повышает несущую способность анкера.

Кроме того, применение в качестве объемно-расширяющейся при затвердевании смеси на основе строительной извести, в частности вещества типа HPС, развивающего не менее чем в 10 раз большее давление, чем смесь на основе цемента, а также опорной плитки обеспечивает также повышение несущей способности анкера, При этом в 2 раза сокращается время затвердения смеси на основе строительной извести по сравнению со смесью на основе цемента и время вступления анкера в работу.

Использование изобретения позволяет значительно повысить безопасность эксплуатации горных выработок при анкерном креплении и уменьшить затраты на крепление выработок.

Формула изобретения

1, Трубчатый анкер фрикционного типа, включающий разрезную трубу с развальцованным концом, заполненную расширяющейся при затведевании смесью, и пробкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и сокращения времени вступления его в работу, он снабжен опорной плиткой, закрепленной на развальцованном конце, а труба выполнена с поперечным разрезами, при этом в качестве заполняющей смеси использована смесь на основе строительной извести.

2. Анкер по и 1, отличающийся тем, что разрезы на трубе выполнены крестообразного, j-образного,0-образного или

V-образного вида и ориентированы разрезанной частью в сторону развальцованного конца.

3. Анкер по п.1, отличающийся тем, что в качестве заполняющей смеси использовано невзрывчатое разрушающее средство HPC.

1731959

Puz.2

Фиг.5

Составитель Л. Березкина

Техред М.Моргентал Корректор Д. Сычева

Редактор Е Федотов

Заказ 1564 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101