ОПОРНОЕ УСТРОЙСТВО КАНАТНОГО АНКЕРА

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к конструкции канатных анкеров, используемых для усиления крепи горных выработок.
Известен опорный элемент канатного анкера, включающий втулку, в осевом канале которой закреплены пряди каната, гайку, размещенную на втулке с помощью резьбового соединения, и направляющую трубу, присоединенную к торцу втулки. Осевой канал выполнен цилиндрическим и в поверхностях его и контактирующих с ним прядей каната размещены абразивные частицы, твердость которых превышает твердость втулки и прядей каната. Абразивные частицы используют в виде пасты на основе бакелита или смол, например, эпоксидной смолы. (Свидетельство РФ на полезную модель №91376, МПК Е21Д 20/00, заявлено 14.09.2009 г., Опубл. 10.02.2010 Б. №4).
Недостаток данного устройства состоит в сложности процесса нанесения пасты на поверхности наружных прядей каната и ее удержание на ней в процессе установки каната в осевом отверстии втулки, в значительной стоимости пасты, в неконтролируемости размещения абразивных частиц на поверхности прядей каната на контакте с поверхностью муфты.
Наиболее близким аналогом по технической сущности является опорное устройство канатного анкера, содержащее стальную муфту, в которой в осевом канале канат закреплен посредством клиновой втулки, свободный конец которой имеет окончание для вращения (Патент РФ на изобретение №2281397, кл Е21Д 20/00, заявлено 26.03.2004 г., опубл 10.08.2006., Бюл. №22).
Недостатком данного устройства является увеличенный диаметр стальной муфты по сравнению с диаметром шпура. Технология применения канатных анкеров требует, чтобы муфта имела диаметр, сопоставимый с диаметром шпура, имела возможность входить в устье шпура, имела увеличенный по длине размер с резьбовой частью. Литьевой способ изготовления ее не позволяет устранить эти недостатки. Кроме того, из-за способа изготовления не удается сократить шаг резьбы и сопротивление трению. Из-за увеличенного сопротивления трению не удается увеличить величину начального распора канатного анкера, что важно с точки зрения упрочнения пород кровли выработки.
Техническим результатом полезной модели является уменьшение диаметра стальной муфты до возможности ее вхождения в устье шпура, увеличение ее длины с резьбовой частью.
Предложено опорное устройство канатного анкера, включающее стальную муфту с гайкой на наружной резьбе и осевым каналом, в котором закреплен клиновой втулкой конец каната, свободный конец которой имеет нецилиндрическое окончание.
Отличием является то, что гайка с муфтой термически упрочнены, а нецилиндрическое окончание выполнено в виде лысок с противоположных сторон, прерывающих резьбу.. Нецилиндрическое окончание выполнено в виде отрезка шестигранника, соединенного со свободным концом муфты посредством резьбы в ее осевом отверстии.
Стальная муфта с гайкой, выполненные токарным способом, имеют уменьшенный диаметр за счет увеличения прочности стальной муфты путем термического упрочнения (закалка с отпуском).
Нецилиндрическое окончание необходимо для передачи крутящего момента от переходника буровой машины на канат при установке и закреплении его ампульным способом путем вращения каната с подачей..
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На Фиг.1 представлен продольный разрез опорного устройства канатного анкера. На фиг.2 разрез 1-1 фиг.1. На фиг.3 - разрез 2-2 фиг.1 На фиг.4 - продольный разрез опорного устройства с шестигранным окан
Опорное устройство канатного анкера включает стальную опорную муфту 1 с гайкой 2 на наружной резьбе 3. Муфта опорная 1 термически упрочнена закалкой с отпуском и имеет коническую часть между двумя цилиндрическими поверхностями осевого канала. В осевом отверстии размещен канат 4 с наружными 5 и центральной прядью 6 арматурного каната 4 одинарной свивки. На центральной пряди 6 установлена клиновая втулка 7. На одном конце муфты выполнена кольцевая проточка 8, в которой установлен отрезок трубы 9, который концентрично охватывает канат 4 и выполняет функцию усиления изгибной жесткости каната и при закреплении каната нагнетанием корпуса герметизатора. На свободном конце опорной муфты на ограниченном интервале с двух противоположных сторон выполнены лыски 10, прерывающие резьбу 3 на свободном конце муфты 1. Лыски 10, выполняющие функцию нецилиндрического оканчания необходимы для передачи крутящего момента от переходника буровой машины на канат 4 при установке анкера в скважине путем вращения с подачей. Шестигранное окончание может выполнятся отрезком шестигранника 11 (фиг.4), присоединенного к свободному торцу муфты 1 посредством резьбового соединения 12, выполненного в осевом канале муфты.
Работает опорный элемент канатного анкера следующим образом. После бурения шпура (на фиг. не показано), например, с перебуром по глубине на 50 мм канатный анкер закрепляют ампульным способом закрепляющим материалом у дна шпура в устойчивой части горного массива. В процессе ампульного способа закрепления трубка жесткости предотвращает изгиб каната 4 с ростом сопротивления подачи с вращением каната. Поскольку длина шпура увеличена, то муфта 1 входит в устье шпура на величину перебура, равного 50 мм. После установки опорного элемента (на фиг. не показано) гайкой 2 осуществляется предварительный распор канатного анкера. В процессе деформаций приконтурного массива. Опорный элемент передает нагрузку на гайку 2. Гайка 2 через резьбу 3 передает нагрузку на муфту 1. Муфта 1 передает нагрузку на канат 4. Канат 4 передает нагрузку на устойчивую часть массива через закрепляющий материал. За счет взаимодействия конической поверхности осевого канала муфты 1 с наружными прядями 5, а через клиновую втулку 7 с центральной прядью 6 муфта 1 передает нагрузку на весь канат 4.