Анкер
Иллюстрации
Реферат
Использование: анкер предназначен для крепления горных выработок в условиях больших смещений их контура, преимущественно в слабых породах. Сущность: анкер содержит узлы соединения составного стержня в виде парных клиньев с тремя участками встречно-направленных рабочих поверхностей, в которых рабочие поверхности на среднем участке выполнены с постоянным скосом по всей его длине, а переход от среднего участка к наружному участку выполнен в виде зуба под углом к оси стержня не менее 90°. Обеспечивает повышение несущей способности и надежности работы анкера , особенно в слабых породах. 3 ил. Ј
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (м)з Е 21 0 21/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913780/03 (22) 21.02,91 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) А.К. Ардашев, М.П. Морозов, Б.М, Лазаренко, А.И. Петров, Ю.M. Филатов, В.К, Шигачев и А,С. Шульга (56) Патент ФРГ М 2707304, кл. Е 21 021/00, f978.
Авторское свидетельство СССР
М 1541393, кл, Е 21 О 21/00, 1990.
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению горных выработок анкерной крепыш в условиях больших смещений их контура, преимущественно при слабых вмещающих породах.
Известен анкер, включающий замок, опорную плиту, гайку и составной стержень, с податливыми узлами соединения частей стержня, выполненными в виде парных клиньев со встречно-направленными рабочими поверхностями.
Цель изобретения — повышение несущей способности и надежности работы анкера преимущественно в слабых породах.
На фиг.1 представлен узел соединения составных частей стержня анкера в исходном положении после ввода анкера в скважину; на фиг.2- при работе анкера в режиме податливости при перемещении рабочих .поверхностей наружного концевого участка
„„Я2„, 1809095 А1 (54) АНКЕР (57) Использование: анкер предназначен для крепления горных выработок в условиях больших смещений их контура, преимущественно в слабых породах. Сущность: анкер содержит узлы соединения составного стержня в виде парных клиньев с тремя участками встречно-направленных рабочих поверхностей, в которых рабочие поверхности на среднем участке выполнены с постоянным скосом по всей его длине, а переход от среднего участка к наружному участку выполнен в виде зуба под углом к оси стержня не менее 900. Обеспечивает повышение несущей способности и надежности работы анкера, особенно в слабых породах. 3 ил. одной части составного стержня по рабочим поверхностям среднего участка другой части составного стержня; на фиг.3 — при работе в жестком режиме после исчерпания податливости и зацепления в зубе смежных частей составного стержня.
На фи.1 2 и 3 представлены части 1 и 2 составного стержня из круглой прутковой или арматурной стали с выполнением их концевых участков узла соединения.в виде парных клиньев с тремя участками равных по длине встречно-направленных рабочих . поверхностей; внутренних участков 3 с рабочими поверхностями под острым углом к оси стержней; средних участков 4 со скосом по их длине; наружных концевых участков 5 с переходом к ним от средних участков под углом не менее 900. Клиновые элементы уз- . лов соединения выполнены штамповкой составного стержня с сохранением их
1809095 поперечных сечений в любом месте поперечному сечению стержня анкера, При этом длина средних участков принята равной необходимой податливости анкера стержни в узлах соединения соединены между собой временной связью, например, шплинтом иэ мягкого металла.
Анкер работает следующим образом.
В пробуренную из выработки скважину вводят составной стержень с замком в конце скважины и узлами соединения его частей. Производят закрепление стержня в скважине замком, надевают на конец стержня в выработке опорную плиту и навинчивают на стержень гайку. При этом создается предварительное натяжение стержня, срез временной связи в узлах соединения и их начальный распор в породы в стенках скважины, т.е. переход анкера в рабочее положение.
При смещении пород в выработку через опорную плиту увеличивается натяжение стержня и при достижении им определенной величины анкер выходит на податливый режим работы с перемещением рабочих поверхностей наружного концевого участка одной части стержня по рабочим поверхностям среднего участка другой части стержня с одновременным вдавливанием узла соединения в породы в стенках скважины.
После перемещения на всю длину среднего участка при упоре зубов наружных кон. цевых участков друг в друга происходит зацепление смежных частей составного стержня и анкер переходит в жесткий режим работы с интенсивным ростом его сопротивления дальнейшему смещению пород в выработку.
Для апробации предлагаемого изобретения в стандартных скважинах(шпурах)диаметром 43 мм были изготовлены анкеры из составных стержней длиной по 2 м, изготовленных из арматурной стали диаметром
28 мм, в которых узлы соединения выполнены штамповкой со скосом средних участков
3 мм и углом в зубе 90О. В качестве замка использованы патроны с неограническими вяжущими АКПН, разработанные ВНИИОМШС, с сопротивлением выдергиванию
50-.70 кН.
Эксперименты на шахтах "Северная" п.о. "Северокузхбассуголь", им. Челюскинцев п.о. "Донецкуголь" и им. Калинина н,п.о, 10 "Проковьевскгидроуголь" с помощью специального штанговыдергивателя показали, что в породах прочностью на сжатие 15-20 мПа сопротивление анкера в продолжение всего податливого режима составляло 5015 60 кН, а в породах прочностью 30-40 мПа . возрастало с 70 — 80 до 100-110 кН. В указанном диапазоне прочности пород в жестком режиме работы максимальное усилие штанговыдергивателя 150 кН оказалось недоста20 точным для выдергивания анкеров, т.е. их несущая способность была больше 150 кН.
Таким образом по сравнению с прототипом предлагаемый анкер имеет повышенную несущую способность и надежность
25 работы в йодатливом и жестком режимах, . особенно в слабых породах.
Формула изобретения
Анкер, включающий замок, опорную
30 плиту, гайку и составной стержень:.с податливыми узлами соединения, которые выполнены в виде парных клиньев с тремя участками равных по длине встречно-направленных рабочих поверхностей, распо35 ложенных под различными углами к оси стержня, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения несущей способности и надежности работы анкера особенно в слабых породах, в узлах соединения рабочие
40 поверхности на среднем участке выполнены с постоянным скосом по всей его длине, а переход от среднего к наружному участку выполнен в виде зуба под углом к оси стержня не менее 90О.
1809095 иа1
Составитель К.Ар*ашев
Техред М.Моргентал Корректор M.Têà÷
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 1269 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5