АНКЕРНАЯ КРЕПЬ ДЛЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Полезная модель относится к области горного дела и может быть использована при изготовлении анкерной крепи.
При проведении горных выработок необходимо временное поддержание кровли в призабойном пространстве с момента, отбойки горной массы до возведения постоянной крепи. В качестве временной используется навесная крепь или телескопические механические или гидравлические стойки. Эти виды временной крепи имеют недостатки - требуют значительных затрат времени на их возведение, имеют относительно высокую стоимость и загромождают призабойное пространство.
Известен "Способ проведения горных выработок при отработке пологих угольных пластов" с анкерным креплением в две стадии ее возведения: в первой стадии возводится более разреженная анкерная крепь, усиленная на втором окончательном этапе, выполняемом через одни сутки после анкерования кровли при выполнении первого этапа работ. При усилении анкерной крепи во второй стадии работ устанавливается в промежутках дополнительная крепь того же типа или более усиленная по своим параметрам; (см. заявку на изобретение №2000117295 с приоритетом от 29.06.2000 г. с решением о выдаче патента от 29.01.2002 г.).
Недостатком этого известного способа является снижение безопасности ведения горных работ из-за разреженности крепления, невозможности постоянной выдержки и контроля временного фактора.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является "Анкерная крепь для горных выработок" (см. Патент на полезную модель №59730 от 27.12.006 г.), включающая стержень винтового профиля, установленный в скважине, пробуренной в породах горного массива и заполненной скрепляющим составом, отличающаяся тем, что она снабжена опорно-винтовым механизмом (элементом), выполняющим роль временной опоры, с внутренней резьбой, конгруэнтной винтовому профилю стального стержня анкера, который верхней частью вкручивается в скважину, и снабжен планшайбой для обеспечения силового взаимодействия с горным массивом, при этом опора снабжена гайкой, которая срезается ключом бурового станка от крутящего момента при достижении расчетного распора планшайбы с кровлей, что позволяет не мешать последующей установке поддерживающих элементов крепи (подхватов и решетки).
Известная крепь выполняет функции временной крепи в начальной стадии ее установки и способствует повышению несущей способности системы массив-крепь до возведения постоянной крепи.
Однако эта известная крепь имеет недостатки:
1. Невозможность обеспечения контроля достаточности первоначального поджатия к кровле планшайбы опорно-винтового механизма в момент среза вспомогательной гайки.
2. Жесткая единая конструкция опорно-винтового механизма с планшайбой позволяет обеспечить плотный контакт планшайбы: с плоскостью кровли только при ровной гладкой кровле и при расположении скважины и размещенного в ней анкерного стержня строго по нормали к плоскости кровли:
- в случае расположения анкерного стержня, не по нормали к напластованию планшайба будет контактировать с кровлей только одной гранью со стороны тупого угла между стержнем и плоскостью кровли, что не обеспечит достаточного и надежного начального распора временной крепи.
3. Вспомогательная гайка, срезаемая с опорно-винтового механизма, является используемым нерациональным элементом крепи.
Целью предложения является устранение указанных недостатков и совершенствование конструкции известной анкерной крепи.
Технический результат достигается тем, что анкерная крепь для горных выработок, включающая стержень винтового профиля, закрепленный в скважине скрепляющим составом, опорно-винтовой элемент, выполняющий роль временной опоры, выполненный в виде накручиваемой на стержень и частично размещаемой в скважине гайки, и опорный элемент, отличающаяся тем, что опорный элемент выполнен в виде отдельной плоской шайбы, а гайка изготовлена с круговым буртиком заподлицо с ее нижним торцом, при этом, буртик гайки, выполнен в плане в форме многогранника или круглого диска, а на его наружной поверхности выполнены элементы сцепления с крепежным инструментом (ключом) в виде углублений, выступов или сквозных отверстий.
На фиг.1 показан боковой вид анкерной крепи после I стадии ее возведения;
на фиг.2 - то же, после II стадии.
Анкерная крепь включает закрепленный в скважине 1 скрепляющим составом стальной анкерный стержень 2 винтового профиля, опорный элемент 3, выполненный в отдельной свободно насаженной на стержень 2 плоской шайбы, гайку 4 с круговым буртиком 5, выполненным заподлицо с торцом гайки 4.
Крепление горной выработки осуществляется в две стадии.
I стадия: после отбойки и отгрузки горной массы из призабойного пространства в кровлю бурятся скважины 1, в них вместе с анкерными стержнями 2 вводятся ампулы со скрепляющим составом, после чего анкерные стержни закрепляются в скважине, после этого на анкерный стержень 2 насаживается плоская шайба 3 и навинчивается гайка 4 с круговым буртиком 5, Шпиндель бурового станка сцепляется с буртиком 5, включается механизм вращения и плоская шайба 3 плотно прижимается к кровле буртиком 5 гайки 4, навинчиваемой на закрепленный в скважине анкерный стержень 2.
В результате проведения I стадии крепления кровля в течение некоторого будет сохранять несущую способность, обеспечивая безопасное ведение работ по дальнейшему ее креплению (фиг.1).
II стадия крепления. Под защитой крепи, возведенной в I стадию, на свободные концы анкерных стержней 2 навешиваются металлические решетки 6 и опорные элементы 7, закрепляемые гайками 8 - т.е. возведение основной крепи осуществляется: в обычном порядке. Возведение постоянной крепи без снятия предварительного напряженного состояния системы: кровля - временная крепь улучшает состояние горной выработки, увеличивает срок ее безремонтного поддержания.