Анкерная податливая крепь Советский патент 1986 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к анкерной крепи горных выработок, в частности эксплуатируемых в условиях воздействия землетрясений, массовых взрывов для отбойки полезного ископаемого, или в горных массивах с динамическими проявлениями горного давления.

Целью изобретения является обеспече ние податливости кр епи.

На чертеже изображена анкерная податливая крепь, общий вид.

Анкерная податливая крепь содержит металлический распорный элемент 1, помещенный в нем анкерный стержень 2 с нагревательным элементом 3 и плоской пятой 4 на фловном конце, опирающейся на резиновую смесь 5. Торец металлического распорного элемента снабжен навинчивающейся крышкой 6. Для натяжения анкера в скважине 1 служит опорная плита 8 и гайка 9.

Распорный элемент 1 выполнен в виде полого цилиндра с отверстием на торце. Пя- та 4 имеет диаметр, равный внутреннему диаметру цилиндра.

Анкерную податливую крепь устанавливают следующим образом.

На анкерном стержне 2 под пятой 4 закрепляют нагревательный элемент 3. В качестве нагревательного элемента используют, например известные теплоэлектронагре- ватели, представляющие собой две керамические трубки, между которыми расположена спираль, или на анкерный стержень нама- тывают слюду, а на последнюю - нихромо- вую проволоку и сверху покрывают фумо.м (фторопластом-4). Затем на нагревательный элемент 3 наматывают сырую резиновую смесь 5 с таким расчетом, чтобы она заполнила весь внутренний объем металлического распорного элемента 1, и вставляют в отверстие элемента 1 анкерный стержень 2 с нагревательным элементом 3 и сырой резиновой смесью 5. На свободный торец металлического распорного элемента навинчивают крышку 6, с помощью которой через пяту 4 анкерного стержня поджимают и уплотняют сырую резиновую смесь. Для анкерной податливой крепи используют сырую резиновую смесь, например, следующего состава, мае.ч.:

5

0

о 5

5

Каучук СКН-3100

Сера2

Каптайс1

Окись цинка5

Порофор ЧХЗ-2110

Техуглерод ПМ-7550

Стеариновая кислота1,5

В зависимости от воспринимаемых анкером усилий можно получить после вулканизации необходимую жесткость и прочность отвержденной резиновой смеси за счет изменения ее состава.

После предварительного выполнения на поверхности подготовительных операций анкерную податливую крепь вводят в скважину 7 на необходимую глубину, подключают нагревательный элемент к электрической сети и доводят температуру нагрева сырой резиновой смеси до 150-200°С, при которой происходит процесс ее вулканизации. При этом за счет значительного увеличения объема резиновой смеси при распаде порофора и образовании пор в процессе вулканизации происходит надежный распор боковой поверхности металлического распорного элемента в породы скважины. Время вулканизации резиновой смеси в металлическом распорном элементе составляет 15-20 мин. После этого выключают нагревательный эле мент и натягивают анкерный стержень в скважине с помощью опорной плиты 8 и гайки 9. После вулканизации резиновая смесь стверждается и в значительной степени возвращается к тому объему, который она занимала в металлическом распорном элементе до вулканизации. Возврат к первоначальному объему не происходит при увеличении в резиновой смеси количества порофора.

При увеличении нагрузки на анкерный стержень, опирающийся пятой на отвер- жденную после вулканизации резиновую смесь, последняя сжимается, а по мере увеличения нагрузки - разрушается, обеспечивая перемещение пяты анкерного стержня внутри металлического распорного элемента. За счет изменения величины перемещения анкерного стержня внутри распорного элемента можно обеспечить необходимую податливость крепи.