Анкер для крепления горных выработок

 

Использование: изобретение относится к анкерной крепи, в частности, к анкерам для крепления горных выработок. Сущность: для повышения эксплуатационной надежности, снижение трудоемкости, изготовления и расхода материала в анкере для крепления горных выработок, содержащем отрезок троса 1 с замком 2, состоящим из конусного клина 3 и разрезной втулки 4, и натяжное устройство 5, натяжное устройство 5 выполнено в виде втулки 6 и сопряжен ных между собой планок 7 с прорезями 8, 1 п.ф., 2 ил. / V j

5U 1803581 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 0 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Кк ("., 4 ЯЯ

Щ Ц " ",, .».

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

° е

Оа

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4917618/03 (22) 11.03.91 (46) 23.03.93. Бюл. М,11 (71) Восточный научно-исследовательский горнорудный институт (72) В.В.Болденков, Л.М.Цинкер, Е.Г.Фур, сов, В.Н.Никитин, П.А.Филлипов и В;В.Приб (56) Авторское свидетельство СССР

М 696160, кл. E 21 О 21/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 1480427, kn, Е 21 Р 21/00, 1989. (54) АНКЕР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

У

2 (57).Использование: изобретение относится к анкерной крепи, в частНости, к анкерам для крепления горных выработок. Сущность: для повышения эксплуатационной надежности, снижение трудоемкости, изготовления и расхода материала в анкере для крепления горных. выработок, содержащем отрезок троса 1 с замком 2, состоящим из конусного клина 3 и разрезной втулки 4, и натяжное устройство 5, натяжное устройство 5 выполнено в виде втулки 6 и сопряженных между собой планок 7 с прорезями 8, 1 п.ф.,2 ил.

1803581

) = =1,2- 1,5, сутр

Оклин-—

Изобретение относится к анкерной крепи, в частности, к анкерам для крепления горных выработок.

Целью предполагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности, снижение трудоемкости изготовления и расхода материала.

Поставленная цель достигается тем, что в анкере для крепления горных выработок, содержащем отрезок троса с замком, состо- 10 ящим из конусного клина и разрезной втулки и натяжного устройства, клин выполнен с углом конуса 4-60, при этом диаметры клина, втулки и троса находятся в следующей зависимости: 15

2 2внчт 2 2 . 2внеш .О шп + D втул +1D сер - o тр — D атул где Оялнн — диаметр клина;

Ошн — диаметр шпура;

Оатул. " - внутренний диаметр втулки;

Deep диаметр сердечника троса;

О р — диаметр троса;

Овтул. " — внешний диаметр втулки, а натяжное устройство выполнено в виде сопряженных между собой планок с прорезями, при этом длина и ширина прорезей в 30

1,2-1,5 раза больше диаметра троса и в 1,31,6 раза меньше диаметра втулки.

На фиг,1 изображено продольное сечение шпура с размещенным в нем анкером.

На фиг.2 — одна из опорных планок(вид 35 сверху).

Анкер для крепления горных выработок включает отрезок троса 1 с замком 2, выпол- ненным в виде конусного клина 3 и разрезной втулки 4. Угол конуса составляет 5, 40

Натяжное устройство 5. выполнено в виде втулки 6 на выступающем конце троса и двух сопряженных между собой планок 7 с прорезями 8; анкер вставляется в шпур 9 для доставкй в них троса, в промежу ке 45 между втулкой 6 и стенкой выработки. Ширина прорези в каждой планке 7 в 1,2-1,5 раза больше диаметра троса и в 1,3 — 1,6 раза меньше диаметра втулки.

В процессе длительного использования 50 троса происходит его раскручивание (предусматривается, что испольэуетея трос б/у) и разлахмачивание (образцы отдельных нитей и прядей). Как показывает статистика, максимально возможный диаметр троса 55 при базовом Я22-25 мм достигает

Я26-29 мм (y= 1,2) ширина прорези с учетом запаса Каал = 1,2 должен составлять

o = 35 мм (у - 1,5) где р- соотношение длины и ширины прорезей к диаметру троса.

Оптимальный внешний диаметр опорной втулки — 50 мм, а внутренний — 35 мм при диаметре шпура 040 мм и определяется с одной стороны минимальными разме-. рами (экономия материалов), а с другой— достаточностью обеспечить несущую способность анкера, <Усмет = — ъ (С"см ), (2)

Р см где (Осм ) — предельно допустимая нагрузка на снятие, она составляет 1500 кг/см (для стали Ст3);

P — опорная нагрузка на сопряженные планки, равняется несущей способности анкера Р=6т; смят — опорная поверхность втулки смят 10 см

Далее расчет по формуле 2

Осмят =. — - 600 кг/см 1500 кг/см

6000 2 2

Т,е. по этому критерию она проходит

Оср = (Оср) (3)

Рср

ГдЕ (Оср ) — ПрвдЕЛЬНО дОПуотИМая НаГруЗКа на срез, составляет 500 кг/см2;

Fcp — площадь среза, она определяется из выражения ср = тг Оан 2 /7пл ° (4) где Овн — внешний диаметр втулки, О» =50 мм; рнл — толщина одной из сопряженных планок = 10 мм.

Подставляя в формулу 4 значения получаем

Fcp 3,14 5,0 2 1= 31,4 см

Подставляя Fcp в формулу 3 получаем

Оср = — = 191 кг/см 500 кг/см, 6000 2 2

31.4

Как видно из расчетов такое соотношение диаметров троса, ширины прорезей и диаметра опорной втулки является необходимым и достаточным условием, так как несущая способность опорных сопряжен1803581

5 ных планок меньше допустимых величин на

"срез" и смятие порядка в 2,5 раза, По аналогии такие же расчеты проводились для тросов других диаметров. беклин =

2 2внчт 2 2 - 2внввт

D шп +О втул +D сер — D тр — D втул

Составитель В.Болденков

Техред М,Моргентал Корректор Н,Король

Редактор

Заказ 1041 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

Анкер устанавливают следующим образом.

В предварительно пробуренный шпур 9 вставляют отрезок троса 1.с установленным в нем конусным клином 3, затем на отрезок троса 1 надевается разрезная втулка 4 и натягивается на конец отрезка троса 1 с установленным в нем конусным клином 3 посредством штанги, После закрепления замка 2 в шпуре 9 производят натяжение анкера посредством двух сопряженных между собой планок 7 с прорезями 8. Для этого на отрезке троса 1 вплотную со стенкой выработки закрепляется втулка 6, при раскручивании троса за втулку 6, последняя отходит от стенки выработки и в этот зазор с двух сторон вставляются планки 7 таким образом, чтобы трос 1 вошел в прорези 8, после этого отпускают втулку 6 и под действием упругих сил деформации прядей троса она прижимает планки 7 к стенке выработки. Таким образом предотвращается саморазгрузка натяжного устройства.

Формула изобретения

Анкердля крепления горных выработок, включающий отрезок троса с замком, состоящим из конусного клина, разрезной

5 втулки и натяжного устройства, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, снижения трудоемкости изготовления и расхода материала, клин выполнен с углом конуса

10 4-6О, при этом диаметры клина, втулки и троса находятся в следующей зависимости: где Оклин — диаметр клина;

Ошп — диаметр троса;.

20 Овтул, "Ут — внУтРенний диаметР втУлки;

Осер — диаметр сердечника троса, Отр — диаметр шпура:

Овтул. — внешний диаметр втулки; а натяжное устройство выполнено в виде

25 сопряженных между собой планок с прорезями, при этом длина.и ширина прорезей в

1,2-.1,5 раза больше диаметра троса и в 1,31,6 раза меньше диаметра втулки.