АНКЕР ШАХТНОЙ КРЕПИ

Полезная модель относится к горно-добывающей промышленности, в частности, к анкерам крепления контура горных выработок.
Известна анкерная крепь по полезной модели №39359, E21D 21/00, опубл. 2004.07.27, в которой грузонесущий стержень выполнен из стеклопластика и содержит выходной конец и замковый конец, снабженный втулкой с наружной резьбой под гайку, образующий замок, контактирующий с опорной плитой. При этом резьба нарезана по стеклопластиковому стержню. Гайка и опорная плита выполнены из композиционного полимерного материала. Недостатком данной конструкции является технологическая сложность и дороговизна изготовления резьбовой части из полимерного материала.
Прототипом полезной модели является анкерная крепь (Фрегер Г.Е., Джигрин А.В., Тациенко В.П. Спирально армированные композитные анкера. - М.: ННЦГП-ИГД им. А.А.Скочинского, 2001. - с.15), включающая грузонесущий стержень из стеклопластика, выходной конец которого армирован спиралью из стальной проволоки, а замковый конец - заделан в стальную втулку с наружной резьбой под гайку, образующий замок, контактирующий с опорной плитой. Причем стальная втулка приклеена к стеклопластиковому стержню.
Недостатком прототипа является выполнение спирали из металла, что ограничивает его применение в горных выработках, т.к. подобный анкер нельзя применить в боках горной выработки из-за опасности повреждения рабочих узлов горного комбайна. Кроме того, использование только клеевого соединения по внутреннему диаметру втулки не позволяет обеспечить прочность соединения, т.к. в этом случае длина самой втулки должна быть не менее 1 м с тем, чтобы обеспечить требуемую нагрузку, предъявляемую к шахтным анкерам, - 10 и более тонн. Это приводит к значительному перерасходу материала и утяжелению конструкции в целом.
Техническим результатом полезной модели является удешевление себестоимости изделия за счет нанесения на выходной конец зернистого материала, а также улучшение крепления замкового конца благодаря нанесению углублений в его хвостовике.
Технический результат достигается за счет того, что у анкера шахтной крепи, включающего стеклопластиковый стержень, содержащий выходной конец и замковый конец, снабженный приклеенной к ней металлической втулкой с наружной резьбой под гайку, контактирующую с опорной плитой, на выходной конец нанесен закрепленный на нем зернистый материал, а замковая конец снабжен хвостовиком с выполненными на нем углублениями. При этом конец хвостовика анкера шахтной крепи имеет в поперечном сечении форму многогранника. На выходном конце анкера поверх зернистого материала могут быть закреплены пряди из волокнистого материала.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
Фиг.- общий вид анкера шахтной крепи.
На Фиг. изображен анкер шахтной крепи, содержащий грузонесущий стеклопластиковый стержень 1, снабженный замковым концом 2, представляющим собой металлическую втулку с наружной резьбой 3 под гайку, закрепленным на стержне посредством клея и хвостовика 4 с углублениями 5, выполненными, например, штамповкой, кернением и пр. Конец хвостовика 4 в поперечном сечении имеет форму многогранника, например, квадрата. На противоположный выходной конец 6 стеклопластикового стержня 1 нанесен зернистый материал (мелкая каменная крошка, крупная фракция песка, керамзитовый песок и пр.), закрепленный на стержне посредством связующего, например, клея. Для улучшения удерживания зернистого материала на выходном конце стержня могут быть использованы пряди 7, например, из волокнистого материала (ровинг из стекла или базальта), закрепленные на нем, например, намоткой, что увеличивает диаметр выходного конца 6 стеклопластикового стержня 1 до 24-26 мм (для сравнения: диаметр основной части стержня - 12-20 мм). Кроме того, пряди ровинга при монтаже анкера усиливают закрепление выходного конца в шпуре в результате взаимодействия со смолой из ампулы.
Установку и закрепление анкера шахтной крепи осуществляют следующим образом.
В кровле или в боках горной выработки выполняют шпуры. В шпуре, диаметр которого больше диаметра выходного конца 6 стеклопластикового стержня 1, первоначально размещают ампулы с быстротвердеющим веществом, например, полиэфирной смолой, затем в шпур вводят выходной конец 6 анкера. Через квадратный конец хвостовика 4 к стержню 1 прикладывается вращательное усилие (например, гаечным ключом) до тех пор, пока выходной конец 6 не разобьет ампулу со смолой. После чего пространство между стенками шпура и внешними стенками выходного конца 6 заполняется быстротвердеющей смесью. Далее на замковый конец 2 надевается опорная плита (не показана), а сверху - гайка, которая закручивается до упора. Длина хвостовика 4 при этом, обеспечивающая надежное соединение металлической втулки со стеклопластиковым стержнем усилием 10 тонн и выше, оставляет 50-70 мм, что положительно сказывается на материалоемкости.
Благодаря отсутствию металлических деталей на выходном конце данный анкер может применяться как для крепления кровли, так и боков горных выработок.
Проведенные испытания показали работоспособность конструкции, а также преимущество изделия по сравнению с аналогами по себестоимости и надежности крепления металлической втулки на стеклопластиковом стержне за счет углублений на хвостовике замковой части.