ТРУБЧАТАЯ АНКЕРНАЯ КРЕПЬ

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для крепления горных выработок трубчатыми анкерами или в комбинации с другими видами крепи при помощи применяемого бурового оборудования.
Известна анкерная крепь, состоящая из пустотелого стержня с замками из продольно разрезанных стенок стержня и опорной плиты, замки размещены вдоль стержня с интервалом друг от друга (см. а.с. СССР №968439, Е21/00).
Недостатком указанной выше анкерной крепи является низкая надежность, обусловленная тем, что при нагружении анкера слоем пород на участке, расположенном между первым замком от дна скважины и опорной плитой, происходит растяжение пустотелого стержня. Замки, расположенные в пределах этого участка, раскрываются, как следствие, происходит снижение давления на стенки скважины, а увеличение подвижности породы в направлении опорной плиты ведет к уменьшению работоспособности анкерной крепи.
Также известна анкерная крепь (см. ПМ РФ №161881, E21D 21/00). Анкерная крепь выполнена в виде полого цилиндра с продольной прорезью по всей длине. Передняя часть анкерной крепи имеет коническую форму, где выполнено два продольных паза. В замковой части на дистальной части за опорной плитой выполнено более трех открытых пазов для формирования замков вокруг кольца с возможностью их закрытия до окончания установки, соединение кольца со стержнем выполнено сваркой.
Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности доустановки анкера. В процессе развития горных работ и эксплуатации выработок возможно обыгрывание анкерной крепи. Для обеспечения устойчивости приконтурной части выработки требуется периодически производить визуальный осмотр состояния горных выработок и выполнять доустановку обыгранных анкеров. Конструкцией указанного устройства предусмотрено закрытие замков вокруг кольца во время начальной установки, что не позволяет повторно приложить силовое воздействие со стороны ударника, так как силовая нагрузка будет направлена на сварное соединение кольца и повлечет снижение надежности анкерной крепи.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании анкерной крепи, позволяющей повысить надежность трубчатой анкерной крепи и технологичность ее установки в шпур.
Поставленная задача решается тем, что трубчатая анкерная крепь выполнена в виде полого стержня с продольной прорезью по всей его длине, причем передняя часть стержня выполнена в форме усеченного конуса, а задняя часть стержня содержит замковую часть, надетые на стержень опорную плиту и кольцо, соединенное со стержнем сваркой, при этом расстояние между кромками продольной прорези по всей длине полого стержня, за исключением передней его части, составляет 0,5 от внешнего диаметра стержня.
Предпочтительно, чтобы расстояние от края стержня в замковой его части до осевой линии кольца составляло 30 мм, расстояние между кромками продольной прорези по всей длине полого стержня, за исключением передней его части, составляло 0,5 внешнего диаметра стержня, а передняя часть стержня на стороне, противоположной стороне с продольной прорезью, имела бы продольный паз длиной 100 мм от торцевой части стержня, при этом ширина продольного паза на краю стержня составляла бы 3 мм, а в нижней части паз имел бы прямую форму шириной 8 мм.
Полезная модель поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображен вид трубчатой анкерной крепи, а на фиг. 2 изображена трубчатая анкерная крепь после установки в шпур.
Трубчатая анкерная крепь содержит полый стержень 1, опорную плиту 2, кольцо 3 (фиг. 1). Стержень выполнен с продольной прорезью 7 по всей его длине. Передняя часть стержня 4 имеет форму усеченного конуса. На противоположной части стержня расположена замковая часть 5, которая имеет одну продольную прорезь 7. Кольцо 3, имеющее круглое поперечное сечение, соединено со стержнем сваркой на расстоянии 30 мм от оси кольца до края стержня в замковой его части.
Расстояние L между кромками продольной прорези по всей длине пустотелого стержня, за исключением передней его части, составляет 0,5 dвн внешнего диаметра стержня (разрез А-А, фиг. 1). Основные размеры приведены в таблице 1.
Передняя часть стержня 4 на стороне, противоположной стороне с продольной прорезью 7, имеет продольный паз 6 длиной 100 мм от торцевой части стержня, при этом ширина паза на краю стержня составляет 3 мм, в нижней его части имеет прямую форму шириной 8 мм (фиг. 1). Данный паз предназначен для создания конической формы стержня, а его форма и размеры обусловлены технологичностью изготовления и снижением затрат на производство.
Установка трубчатой анкерной крепи происходит следующим образом.
До начала установки на стержень 1 надевается опорная плита 2 до упора о кольцо 3. Далее стержень вставляют в шпур 9 конической его частью 4 (фиг. 2).
К замковой части стержня 5 прикладывается продольное усилие, которое передается на весь стержень 1, обеспечивая его движение в шпур 9 до полной фиксации опорной плиты 2 между кольцом 3 и устьем скважины.
Диаметр шпура 9 меньше внешнего диаметра стержня dвн. За счет конусного участка передней части 4 стержня и продольной прорези 7, а также приложенного силового воздействия со стороны ударника, происходит установка анкера в шпуре.
Благодаря форме и размеру замковой части 5 стержня в процессе установки силовая нагрузка направлена на торцевую часть стержня и не влияет на закрепленное кольцо 3. После установки трубчатой анкерной крепи замковая часть стержня сохраняет изначальные формы и размеры или незначительно деформируется, что позволяет при необходимости произвести доустановку обыгранного стержня без снижения надежности конструкции анкерной крепи. Для доустановки трубчатой анкерной крепи при бурении горного массива 8 (фиг. 2) длина шпуров должна быть предусмотрена с учетом перебуров.
Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности трубчатой анкерной крепи и технологичность ее установки в шпур.