АНКЕРНАЯ КРЕПЬ ДИНАМИЧЕСКАЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к анкерным крепям, и может быть использовано для крепления горных выработок рудников и шахт. Уровень техники
Известны технические решения (RU 2648386 С1, дата приоритета 06.02.2014 г., RU 170365 U1, дата приоритета 07.06.2016 г., RU 180560 U1, дата приоритета 17.04.2018 г.)
Ближайшими по технической сути являются технические решения RU 170365 U1, дата приоритета 07.06.2016 г., RU 180560 U1, дата приоритета 17.04.2018 г. Они взяты за прототип.
Общим недостатком известных технических решений является не достаточная податливость предлагаемых конструкций, что не позволяет использовать данные крепи на месторождениях опасных по динамическим проявлениям горного давления, в частности по горным ударам.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом, на обеспечение которого направлена предлагаемая полезная модель, является повышение надежности работы анкерной крепи за счет увеличения ее податливости.
Технический результат достигается тем, что анкерная крепь динамическая представляет собой полую металлическую трубку с продольной прорезью по всей длине (анкер с фрикционным закреплением в массиве горных пород) с коническим сужением с одного конца и приваренной центровочной втулкой с другого конца, сквозь которую проходит арматурный стержень, при этом на конец арматурного стержня со стороны конического сужения трубки навинчен металлический усеченный конус с фиксатором положения, а со стороны приваренной центровочной втулки на арматурный стержень надета металлическая шайба, притянутая сферической гайкой к торцу металлической трубки, и опорного демпферного элемента с диаметром центрального отверстия, достаточным для прохождения сквозь металлическую трубку, но не более размеров металлической шайбы, при этом арматурный стержень может продольно перемещаться относительно неподвижной металлической трубки при нагрузках на опорный демпферный элемент, превышающих силу трения между металлическим конусом и стенками металлической трубки.
При этом опорный демпферный элемент может быть выполнен в виде опорной шайбы (наиболее предпочтительный вариант), а также в виде вариантов смещенных опорных элементов (шайб, полусфер и т.д.). Задача демпферного опорного элемента - удержание от расслаивания и обрушения массива горных пород у устья скважины (шпура) и обеспечение вертикальной податливости анкерной крепи. Описание чертежей
На фиг. 1 показан общий вид анкерной крепи динамической на основе металлической трубки с продольной прорезью по всей длине;
на фиг. 2 - показан общий вид анкерной крепи динамической на основе металлической трубки с продольной прорезью по всей длине, грани которой загнуты вовнутрь с образованием  - образного профиля;
на фиг. 3 - показан продольный разрез анкерной крепи динамической во время установки в шпур;
на фиг. 4 - показан общий вид анкерной крепи динамической на основе металлической трубки с продольной прорезью по всей длине после установки в шпур;
на фиг. 5 - показан общий вид анкерной крепи динамической на основе металлической трубки с продольной прорезью по всей длине, установленной в шпур после динамического воздействия горного давления;
на фиг. 6 - показан общий вид анкерной крепи динамической на основе металлической трубки с продольной прорезью с загнутыми вовнутрь гранями по всей длине с образованием  - профиля после установки в шпур;
на фиг. 7 - показан общий вид анкерной крепи динамической на основе металлической трубки с продольной прорезью с загнутыми вовнутрь гранями по всей длине с образованием  - профиля, установленной в шпур после динамического воздействия горного давления.
Осуществление полезной модели
Анкерная крепь динамическая состоит из полой металлической трубки 1 с продольной прорезью 2 по всей длине (анкера с фрикционным закреплением в массиве горных пород) с коническим сужением 3 на одном конце и приваренной центровочной втулкой 4 на другом конце, сквозь которую проходит арматурный стержень 5, при этом на конец арматурного стержня со стороны конического сужения 3 металлической трубки 1 навинчен металлический усеченный конус 6 с фиксатором положения 7, а со стороны приваренной центровочной втулки 4 установлена металлическая шайба 8, притянутая сферической гайкой 9, и опорного демпферного элемента 10 с диаметром центрального отверстия 11, достаточным для прохождения сквозь металлическую трубку 1, но не более размера металлической шайбы 8, при этом арматурный стержень 5 может продольно перемещаться относительно неподвижной металлической трубки 1 при нагрузках на опорный демпферный элемент 10, превышающих силу трения между металлическим усеченным конусом 6 и стенками металлической трубки 1.
Установка анкерной крепи динамической производится следующим образом.
После бурения шпуров на стрелу податчика 12 самоходной буровой установки или на ручной перфоратор вместо буровой штанги устанавливается штанга со специальным переходником (пуансоном) 13. В пуансоне выполнено отверстие под арматуру и шестигранник под сферическую гайку 9. Далее анкерная крепь в сборе хвостовой частью вставляется в пуансон 13 и устанавливается в направляющие (люнеты), размещенные на стреле податчика 12 самоходной буровой установки или ручного перфоратора. При этом фиксатор положения 7 на усеченном конусе 6, навинченном на арматурный стержень 5 располагается в продольной прорези 2 металлической трубки 1, тем самым, исключая вращение арматурного стержня 5 относительно металлической трубки 1 при установке анкерной крепи в шпур 15. Фиксация усеченного конуса 6 производится путем затягивания сферической гайки 9 с противоположного конца арматурного стержня 5. На анкерную крепь перед ближайшим к массиву горных пород люнетом 14 стрелы податчика 12 самоходной буровой установки или ручного перфоратора устанавливается опорный демпферный элемент 10. Головной конец анкера конусообразной формы 3 вводится в шпур 15 меньшего диаметра, чем диаметр металлической трубки 1 с продольной прорезью 2 по всей длине (анкера с фрикционным закреплением в массиве горных пород) и ударным поступательным воздействием перфоратора на приваренную центровочную втулку 4, анкерная крепь в сборе досылается в шпур 15. При установке анкерной крепи опорный демпферный элемент 10 проходит через всю металлическую трубку 1 до момента упора в металлическую шайбу 8 и прижимается к массиву горных пород 16. Далее на перфораторе самоходной буровой установки или на ручном перфораторе отключается режим ударного воздействия, включается режим вращения, и сферическая гайка 9 затягивается с необходимым усилием.
Надежность работы анкерной крепи динамической достигается за счет того, что при динамических проявлениях горного давления за счет нагрузки, передаваемой от массива горных пород 16 на опорный демпферный элемент 10, происходит продольное смещение арматурного стержня периодического профиля 5 внутри полой металлической трубки 1, ограниченное силой трения между стенками металлической трубки 1 и металлическим усеченным конусом 6, навинченным на конец арматурного стержня 5, при этом сама металлическая трубка 1 за счет упругих свойств металла остается неподвижной в шпуре, не допуская расслоения массива горных пород 16 выше приконтурной зоны 17 горной выработки.
Металлическая трубка 1 может быть выполнена с гранями продольной прорези 2 загнутыми вовнутрь 18, образуя тем самым  - образный профиль.
Все признаки заявленной полезной модели в совокупности «полая металлическая трубка с продольной прорезью по всей длине сквозь которую проходит арматурный стержень», «коническое сужение на конце», «приваренная центровочная втулка», «на конец арматурного стержня со стороны конического сужения металлической трубки навинчен металлический усеченный конус с фиксатором положения», «со стороны приваренной центровочной втулки на арматурный стержень установлена металлическая шайба, притянутая сферической гайкой», «опорный демпферный элемент с диаметром центрального отверстия, достаточным для прохождения сквозь металлическую трубку, но не более размера центровочной шайбы», «арматурный стержень может продольно перемещаться относительно неподвижной металлической трубки», «грани продольной прорези металлической трубки могут быть загнуты вовнутрь, образуя тем самым  - образный профиль», а именно, предлагаемая конструкция анкерной крепи динамической надежно закрепляется при установке ее в шпур в массиве горных пород и обеспечивает достаточную податливость для удержания массива горных пород от критического расслоения и обрушения в горную выработку при динамических проявлениях горного давления а, следовательно, надежна в использовании, в частности, на месторождениях опасных по горным ударам.
Технический результат, заявленный при подаче заявки на получение патента на полезную модель, достигается совокупностью всех существенных признаков, указанных в формуле. Существенность всех признаков полезной модели подтверждается причинно-следственной связью между признаками формулы полезной модели и техническим результатом.
Анкерная крепь динамическая, предлагаемая в качестве полезной модели, представляет собой устройство, все элементы которого соединены между собой и выполняют единую функцию.
Полезная модель отвечает условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость», что подтверждено в ходе опытно-промышленных испытаний в подземных выработках горнодобывающих предприятий.