Податливый анкер

(51) 21 21/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей изобретения является повышение несущей способности сталеполимерного анкера, за счет обеспечения его податливости. Податливый анкер, включающий стержень и стопорную гайку, отличающийся тем, что стержень выполнен с витой поверхностью, на торце которого,в забое шпура, снабжен буровой коронкой, а в устье шпура установлен распорно-податливый элемент,причем витой стержень выполнен с полым осевым отверстием, с возможностью соединения через штуцер с газоотсасывающей установкой. Технический результат заключается в надежном закреплении массива вмещающих пород, качества функции сшивки слоев горных пород, снижение себестоимости, упрощение конструкции, за счет надежного расклинивания прядей каната в муфте опорного стопорного элемента, сокращение времени установки.(72) Демин Владимир Федорович Исагулов Аристотель Зейнуллинович Демин Виталий Владимирович Демина Татьяна Владимировна Искаков Айдос Айдарханович Ефанин Максим Викторович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Карагандинский государственный технический университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Широков А.П. Теория и практика применения анкерной крепи. -М Недра, 1981, с. 50-51(57) Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средствам крепления подготовительных и капитальных горных выработок. Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средствам крепления подготовительных и капитальных горных выработок. Известен анкер, включающий металлический стержень, замковое распорное устройство, подхват и натяжную гайку (А.П. Широков. Теория и практика применения анкерной крепи. М., Недра, 1981, с.3032). Недостатком указанной конструкции анкера является трудоемкость его установки и недостаточно высокая несущая способность. Наиболее близким к заявляемому изобретению является сталеполимерный анкер, включающий металлический стержень, химические ампулы со скрепляющим раствором, подхват и натяжную гайку(А.П. Широков. Теория и практика применения анкерной крепи. М., Недра, 1981, с.50-51). Недостатком указанного анкера является отсутствие податливости его конструктивных элементов, что ведет к разрушению крепи при повышенных и неравномерных нагрузках и как,следствие этого, к снижению несущей способности. Задачей изобретения является повышение несущей способности сталеполимерного анкера, за счет обеспечения его податливости. Технический результат заключается в надежном закреплении массива вмещающих пород, качества функции сшивки слоев горных пород, снижение себестоимости, упрощение конструкции, за счет надежного расклинивания прядей каната в муфте опорного стопорного элемента, сокращение времени установки. Задача изобретения достигается тем, что податливый анкер, включающий стержень и стопорную гайку, при этом стержень выполнен с витой поверхностью, на торце которого, в забое шпура, снабжен буровой коронкой, а в устье шпура установлен распорно-податливый элемент. Причем витой стержень выполнен с полым осевым отверстием с возможностью соединения через штуцер с газоотсасывающей установкой. Наличие буровой коронки,сокращает продолжительность установки за счет исключения времени для отдельного бурения шпура, так как анкер сразу же устанавливается (забуривается) в массив и время ведения работ сокращается почти вдвое. В этом случае нет необходимости использования буровой штанги. Также рассматривается вариант без использования буровой коронки, в слабых разрушенных породах, так как бывают случаи, в которых анкер возможно установить в массив без использования дополнительного оборудования, т.е. вручную. На фиг.1 представлен общий вид податливого анкера в сборке, на фиг. 2 - вид А, фиг.3 - порядок установки податливого анкера (забуривание анкера,установка распорно-податливого элемента и фиксирующей гайки, нагнетание полимерного состава). Податливый анкер состоит из нескольких элементов стержень - 1, выполненный как из металлического, так и из полимерного материала. 2 Предпочтителен анкер из полимерного материала,так как этот материал намного дешевле металла и технологичнее в изготовлении, т.к. приспособлен к обработке. Внутри стержня просверливается(или изготавливается заранее) полость, по которой будет подаваться полимерный состав - 2, а выход состава в шпур будет осуществляться через подающие отверстия - 3, выполненные в прямоугольной форме. Верхний конец стержня (в забое шпура) оснащается буровой коронкой - 4 с необходимой прочностью материала. Коронка должна быть съемная для варианта, когда анкер будет использоваться без нее, конец анкера должен быть усечен (заострен) - 4, полость, по которой будет подаваться химический состав не доходит до верхней кромки анкера. Специальная фиксирующая гайка - 5 выполнена таким образом, что она накручивается сразу на витки анкера (при потребности в использовании гаек, необходимо использовать нарезку резьбы на нижней части анкера). Нижняя часть анкера, которая остается в выработке, должна быть выполнена таким образом,чтобы было возможно осуществить закрепление буровой установки, четырехгранным продолжением стержня анкера - 6. Распорно-податливый элемент - 7 должен быть выполнен в форме усеченного конуса. Внутренний диаметр элемента должен быть больше диаметра стержня анкера, обеспечивая его свободное перемещение по нему. Малый наружный диаметр элемента меньше в два раза большего наружного. Распорно-податливый элемент,имеющий конусообразную форму с нижним диаметром большим диаметра шпура,будет прочно распираться в шпуре, а так же обеспечит своевременное нагнетание полимерного состава в массив, исключая его попадания в полость выработки (герметизирующие функции), удерживая его в шпуре. После установки анкера, во время его работы в массиве, распорно-податливый элемент дает определенный запас податливости (например,до 7-10 длины анкерного стержня), для обеспечения им несущей способности. Узел соединения анкера с подающим(полимерный состав) рукавом - 8, выполнен в виде высоконапорного соединения, с использованием специального переходника - 9, и фиксирующими скобами - 10. Установка податливого анкера, закрепляемого цементирующими смесями,осуществляется следующим образом. После подготовки всего необходимого оборудования для работы,производится забуривание анкера с использованием буровой установки или же при варианте, что массив не имеет крепкой структуры установки его вручную, но без использования буровой коронки. После забуривания анкера - 1 устанавливается распорный элемент - 7, и накручивается фиксирующая гайка - 5. По мере затяжки фиксирующей гайки происходит распор элемента 7, в шпуре. Витой стержень - 1 выполнен с полым осевым отверстием - 2, с возможностью соединения через штуцер с газоотсасывающей установкой (условно не показана). Такое исполнение обеспечивает вопервых - предварительный заблаговременный дренаж газа метана для обеспечения безопасного проведения выработки, а во-вторых - вынос из пробуренного шпура буровой мелочи для обеспечения надежного контакта затем нагнетаемого полимерного скрепляющего состава со стенками шпура. Проверив надежное положение анкера в шпуре, к нему подсоединяется, при помощи спецпереходника- 9 и фиксирующих скоб - 10, подающий рукав нагнетательной установки - 8 и происходит подача полимерного состава. После подачи полимерного состава в шпур,анкер готов к работе по закреплению горного массива. Во время его работы в массиве, распорноподатливый элемент дает запас податливости, для обеспечения им несущей способности. Несмотря на то, что вся основная несущая способность анкера сконцентрирована в месте нагнетенного и схватившегося, прочного полимерного состава - 11,этот элемент будет выполнять возложенные на него функции, без разрушения элементов анкера. Предлагаемое устройство анкерной податливой крепи просто в изготовлении, надежно в работе и обладает практически неограниченной степенью податливости. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Податливый анкер, включающий стержень и стопорную гайку, отличающийся тем, что стержень выполнен с витой поверхностью, на торце,в забое шпура, снабжен буровой коронкой, а в устье шпура установлен распорно-податливый элемент,причем витой стержень выполнен с полым осевым отверстием, с возможностью соединения через штуцер с газоотсасывающей установкой.