АНКЕР ФРИКЦИОННЫЙ
FRICTION ROCK BOLT

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для крепления кровли и боков выработок механическим способом за счет упругих свойств стержня анкера в рудниках и шахтах, в том числе опасных по газу и пыли, а также крепления уступов при открытой разработке.
Конструкция анкера разработана на основании опыта эксплуатации аналогичных конструкций на Российских и зарубежных шахтах и рудниках, а также на основании проведенных стендовых и опытно-промышленных испытаний образцов.
Из уровня техники известна анкерная крепь (авторское свидетельство SU1677444), состоящая из металлической трубы с продольной щелью по всей длине и опорного узла.
Также известен анкер фрикционного типа по патенту RU175908U1, содержащий полый цилиндрический стержень с продольным вырезом, переднюю часть конической формы длиной и опорное кольцо, размещенное на хвостовике упомянутого стержня.
Также известно изобретение по патенту US7780377B2, в котором анкер содержит полый цилиндрический стержень, переднюю часть конической формы, прорезь по всей длине стержня, а также упорное кольцо, соединенное со стержнем сплошным швом.
Недостатком всех вышеперечисленных анкеров является сложность установки в шпур, что может повлечь за собой изгиб и залом основной несущей части анкера и тем самым существенное снижение надежности и повышение трудоемкости монтажа; возможность деформации стержня, опорного узла; а также установка стержня только под углом 90° к поверхности кровли боков или уступов.
Задачей заявленного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности конструкции, увеличение несущей способности, упрощение и повышение надежности монтажа, а также возможность установки анкера под углами в диапазоне 0-25° относительно вертикальной оси опорной шайбы.
Технический результат достигается за счёт того, что анкер представляет собой полый цилиндрический стержень с передней частью конической формы и прорезью по всей длине стержня. Анкер содержит опорный узел, включающий упорное кольцо, соединенное со стержнем сплошным швом, и сферическую втулку. Стержень изготовлен из листовой стали, а на внутренней поверхности полого стержня напротив прорези по всей длине стержня располагается ребро жесткости. Сферическая втулка устанавливается на стержень и сферической частью упирается в опорную шайбу, а торцом – в упорное кольцо.
Конструкция анкера фрикционного показана на фиг. 1-4, где:
1 – полый цилиндрический стержень с передней частью конической формы;
2 – опорная шайба;
3 – упорное кольцо;
4 – сферическая втулка.
Стержень анкерной крепи поз.1 (фиг.1, фиг.3, фиг.4) представляет собой пустотелую незамкнутую трубу с щелевой прорезью по всей длине, изготовленную методом холодной прокатки из стали марки, например, 09Г2С, напротив щелевой прорези по всей длине стержня располагается ребро жесткости, которое обеспечивает повышенную надежность в процессе установки анкерной крепи в шпур с помощью ручного перфоратора или податчика самоходной буровой установки, так как сталь 09Г2С по сравнению с низкоуглеродистыми сталями (ст 3 пс/сп, ст 5 пс/сп и др.) имеет ряд преимуществ, в том числе, повышенный предел упругости. Допускается использование аналогов сталей марок: 09Г2С, 50ХСА, 50ХГ.
Также при использовании заявленного изобретения появляется возможность установки стержня анкерной крепи под углом до 25° от вертикальной оси (фиг.4) при помощи сферической втулки (поз.4) устанавливаемой между упорным кольцом (поз.3), закрепленным на конус стержня сплошным сварным швом, и опорной шайбой (поз.2), которая, в свою очередь, прилегает к поверхности кровли в месте установки.
Заявленное изобретение относится к типу крепей, закрепляемых по всей длине, несущая способность крепи обеспечивается сразу после установки в шпур.
Крепь сохраняет несущую способность даже в случае перемещения стержня анкера в шпуре, что обеспечивает податливость крепи в больших пределах.