АНКЕРНАЯ КРЕПЬ

Полезная модель относится к горному делу, а именно к средствам крепления горных выработок, и может быть использована в конструкции анкерной крепи, в частности, в сталеполимерных анкерных крепях.
Известен сталеполимерный анкер, содержащий стержень из стального прутка круглого сечения, имеющий концевые части, из которых одна является замковой, а противоположная - резьбовой, натяжную гайку и опорную плитку. Недостатком известной анкерной крепи является отсутствие податливости, т.к. ни один из элементов ее конструкции не обладает такими свойствами, что приводит к быстрому разрушению.
Известна анкерная сталеминеральная крепь АСМ-2, содержащая несущий стержень периодического или винтового профиля, на одном конце которого имеется замковая часть, а на другом - элемент винтовой пары (Юрченко В.А. и др. Анкерная сталеминеральная крепь типа АСМ. - Уголь. - М., 2003. - №1. - С.14-16).
Натяжение несущего стержня осуществляют с помощью гайки, контактирующей со сферической опорной плитой. Сравнительные испытания показали, что сферические опорные шайбы имеют податливость до 10 мм, при этом развивается усилие до 45 кН и сферическая шайба раздавливается в плоский лист.
Основным недостатком известной анкерной крепи является сложность изготовления сферических шайб. Кроме того, известные опорные шайбы имеют податливость в пределах до 10 мм, что является недостаточным и приводит к деформации крепи, т.е. не обеспечивается необходимая безопасность крепления кровли.
Техническим результатом полезной модели является упрощение процесса изготовления опорных шайб анкерной крепи и увеличение их податливости за счет использования готовых швеллерных профилей.
Предложена анкерная крепь, содержащая несущий стержень с замковой частью с одной стороны и винтовой или резьбовой частью - с другой стороны, опорную шайбу и натяжную гайку.
Отличием предложенной анкерной крепи является то, что опорная шайба выполнена в виде отрезка швеллера с отверстием для несущего стержня, при этом под опорной шайбой помещена металлическая пластина, а отрезок швеллера установлен с возможностью контакта его граней с указанной пластиной.
Отличием является также то, что в качестве металлической пластины используют верхняк крепи.
Использование в качестве опорных шайб отрезков швеллеров, выпускаемых серийно различными предприятиями по утвержденным ГОСТам, исключает необходимость изготовления опорных сферических шайб на предприятиях отрасли, что позволяет значительно снизить затраты труда и времени на изготовление сталеполимерной анкерной крепи и за счет наличия большого ассортимента выпускаемых заводами швеллеров выбрать необходимые варианты по величине и усилию податливости.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана предлагаемая опорная шайба, на фиг.2 - анкерная крепь после установки, на фиг.3 - податливость опорной шайбы в процессе поддержания кровли и на фиг.4 - использование верхняка в качестве опоры для шайбы в анкерной кепи.
Анкерная крепь содержит металлический несущий стержень 1, устанавливаемый в скважину. Стержень может иметь периодический или винтовой профиль и на одном конце его с помощью известного закрепителя создают замок 2 для крепления стержня в скважине, а на другом имеется винт 3 для навинчивания натяжной гайки 4. После установки стержня 1 в скважину возводят металлическую сетку или затяжку 5 и прижимают ее к стенкам и кровле выработки с помощью металлических пластин 6 размером 150×150 мм или металлических верхняков (подхватов) 7. Затем устанавливают опорную шайбу 8. Опорная
шайба выполнена в виде отрезка швеллера длиной 80-100 мм с отверстием 9 для стержня. Опорную шайбу устанавливают так, чтобы продольные грани 10 отрезка швеллера контактировали с металлической пластиной 6 или с верхняком 7. Поджатие анкерной крепи к стенкам и кровле выработки производят с помощью натяжной гайки 4.
Ниже приведено описание работы предлагаемой анкерной крепи.
После установки крепь воспринимает нагрузки со стороны массива, при этом они передаются на опорные шайбы 8, которые обеспечивают необходимую податливость крепи. При взаимодействии граней 10 опорной шайбы с металлическими пластинами 6 или верхняками 7 (если они используются с анкерной крепью) происходит деформация граней и постепенно отрезок швеллера раздавливается в плоский лист, обеспечивая податливость крепи. Статическим испытаниям были подвергнуты предлагаемые опорные шайбы, для чего использовалась испытательная машина ГРМ-1. Шайбы были изготовлены из отрезков швеллера №8 длиной 80-100 мм и имели отверстия под несущие стержни диаметром 36 или 38 мм с высотой продольных граней 35 мм от нижней поверхности полки.
На испытуемые шайбы воздействовали статической нагрузкой до полной деформации шайб - превращения их в плоские листы. В результате полное раздавливание шайб происходило при усилии 38-42 кН. Сравнительные испытания обычных сферических шайб показали, что их податливость, равная 10 мм, уступает податливости шайб из швеллеров №8 (35 мм). Податливые шайбы из швеллера могут применяться в анкерной крепи, обеспечивая необходимую безопасность крепления кровли, при этом затраты труда и времени на их изготовление уменьшаются в 4-5 раз.