Анкер Советский патент 1986 года по МПК E21D21/00 

ния 3 на АС 2. При этом в отверстиях 5 установлены хрупкие гильзы 6 с возможностью размещения их концов в углублениях 3. На концах ЦО 4 выполнены боковые конусные фаски 8 с наклоном к середине длины анкера для размещения на них эластичных уплотнительных манжет (УМ) 9. Внутренняя поверхность УМ 9 выполнена с конусностью, равной конусности фасок 8. При установке анкера снимают стопор 11 и вращают АС 2, При этом ПО А, находящаяся в зацеплении со стенками

скважины 1 через УМ 9, не вращается, В результате происходит разрушение гильз 6. Компоненты твердеющего со-, става 7 смешиваются, увеличиваются в объеме и за счет возникающего при этом давления расклинивают УМ 9, перемещая их по конусным фаскам 8, Происходит проникание твердеющего состава 7 в поры и трещины стенок скважины 1. Преждевременному разрушению гильз 6 препятствует застопоренная ЦО А. 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность упрочнения пород при использовании расширяющихся твердеющих составов и предотвратить преждевременное разрушение хрупких гильз. Для этого анкер снабжен установленной на анкерном стержне (АС) 2 цилиндрической обоймой (ЦО) 4 и связьшающим их съемным стопором 11, установленным на хвостовике анкера. В стенках ЦО 4 вьтолнены радиальные отверстия 5, размещенные против.углубле(Л to Од Од со со 00

1

Изобретение относится к горному делу, а именно к анкерной крепи горных выработок с использованием твердеющих составов в хрупких гильзах для закрепления анкеров в сква жинах.

Цель изобретения - повышение эф фективности упрочнения пород при использовании расширяющихся твердеющих составов и предотвращение преждевременного разрушения хрупких гильз.

На фиг. 1 изображен анкер во вре,мя его установки, общий вид; на фиг. 2 - конструкция анкера; на фиг, 3 - разрез А-А. (по оси отверсти в обойме) на фиг. 1; на фиг,4 - разрез Б-Б (в месте закрепления съемного стопора) на фиг. 1; нафиг, 5 разрез В-В (xвoctoвикa анкерного стержня) на фиг. 1,

Анкер состоит из помещенного в скважину 1 анкерного стержня 2 с углублениями 3 в нем, обоймы 4 с радиальными отверстиями 5, в которых размешены хрупкие гильзы 6 с компонентами твердеющего состава 7, Обойма 4 снаружи имеет две конусные фаски 8 с размещенными на них полыми эластичными уплотнительными манжетами 9 с конусной внутренней поверхностью, а в торцах установлены опорный элемент 10 и съемный стопор 11, Концы 12 анкерного стержня 2 и обойMt, 4 выступают из скважины 1,

Анкер устанавливают следующим образом.

После снятия стопора 11 анкерный стержень 2 приводится во вращение через переходной патрон 13 от механизма 14 вращения. При этом обойма 4, находящаяся в зацеплении со стенками скважины 1 через полые эластичные уплотнительные манжеты 9, не вращается, вследствие чего происходи разрушение хрупких гильз 6, находящихся как в радиальных отверстиях 5 обоймы 4, так и в углублениях 3 анкерного стержня 2, Компоненты твердеющего состава 7 смешиваются, и смесь увеличивается в объеме, в результате чего повышается давление в кольцевом пространстве, ограниченном манжетами 9, стенками скважины 1 и анкерным стержнем 2, Под воздействием этого давления расклиниваютCJJ уплотнительные манжеты 9, смещаясь по конусным фаскам В стержня 2, и происходит проникание твердеющего состава 7 в поры и трещины стенок скважины 1. Преждевременное разрушение гильз 6 гарантируется застопоренной обоймой 4.

Пример 4. Испытан анкер следующей конструкции (фиг. 2). В качестве механизма 14 вращения использовано электросверло ИЭ-1008 мощностью 230 Вт, развивающее 1300 об/мин, с переходным патроном 13 под квадрат 11«11 мм (на фиг,2условно сняты), Анкерньм стержень 2 имел диаметр 20 мм, длину 2000 мм и углубления 3 в виде гнезд шириной

10 мм и глубиной 5 мм. Выступающий из скважины 1 конец 12 анкерного стержня 2 имел резьбу Ml 6 с гайкой и шайбой, углубление под стопор 11 в виде паза шириной 5 мм и глубиной 5 мм (фиг. 4) и хвостовик квадратного сечения 1141 мм на длине 11 мм (фиг. 5) для передачи вращения от переходного патрона 13. Обойма 4 с наружным диаметром 40 мм и внутренним 20 мм по скользящей посадке имела 4 ряда сквозных радиальных отверстий 5 диаметром 10 мм, расположенных соосно с углублениями 3 анкерного стержня 2, а также две конусные фаски 8 с уклоном 1:3 к середине длины стержня, на которых были размещены полые эластичные уплотнительные манжеты 9 с конусной внутренней .поверхностью из резины с наружным диаметром 43 мм. В отверстия 5 обоймы 4 были вставлены хрупкие стеклянные гильзы 6 с компонентами состава 7, концы которых размещались в углублениях 3 анкерного стержня 2. Для лучшей фиксации хрупких гильз 6 в отверстиях 5 прокладьшались крошки губчатой резины (не показаны). Сто.пор 11 имел форму шайбы, жестко связанной посредством выступа с концами 12 анкерного стержня 2 и обоймы 4. Опорньй элемент 10 бьш вьтолнен в виде цилиндрической пробки с резьбой М24 по наружному диаметру. Анкер был введен в скважину диаметром 42 мм и длиной 1950 мм модели из негабарита. В качестве компонентов твердеющего состава 7 была использована рецептура, близкая к составу ППУ-13Н. Было изготовлено отдельно два раствора со следующим соотношением компонентов, мае,ч,:

Раствор 1

Полиэфир П-509 100

Трихлорэтилфосфат 50

Триэтиламин4

Кремнийорганический

пенорегулятор КЭП-1 0,5

Вода5

Песок кварцевый 55,5

Раствор 2

Кодицин. 215

Хрупкие гильзы 6, содержащие растворы 1 и 2, размещали вперемежку в количественном соотношении 1:1 по радиальным отверстиям 5 обоймы 4.

После снятия стопора 11 анкерный стержень 2 (фиг. 1) посредством переходного патрона 13 с помощью механизма 14 вращали в течение 1,5-2 с. Происходило разрушение хрупких гильз

6и перемешивание компонентов состав

7(растворов 1 и 2). Полученная смесь вспенивалась в скважине 1 с увеличением объема в 3-4 раза и надежно закрепила в ней анкер. Отмечено распространение твердеющего состава в породе по трещинам размерами 1-3 мм. Удельная прочность за-крепления составила 192 кН на 1 м длины скважины.

Формула изобретения

Анкер, включающий анкерный стержень с интервальными углубленными по его длине,уплотнительные эластичные манжеты и разрушаемые при вращении анкерного стержня хрупкие гильзы,наполненные твердеющим составом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения пород при использовании расширяющихся твердеющих составов и предотвращения преждевременного разрушения хрупких гильз, он снабжен установленной на стержне цилиндрической обоймой, в стенках которой выполнены радиальные отверстия, размещенные против углублений на стержне, при этом в отверстиях установлены хрупкие гильзы с возможностью размещения их концов в углублениях стержня, причем стержень и обойма снабжены связывающим их съемным стопором, установленным на хвостовике анкера, а на конца обоймы выполнены боковые конусные фаски с наклоном к середине длины анкера для размещения на них манжет, при этом внутренняя поверхность последних выполнена с конусностью, равной конусности фасок, а углубления в стержне - в форме гнезд.

Фиг,1

//-/