Податливый анкер Советский патент 1988 года по МПК E21D21/00 

Я

i

(Л

с:

.4

00

конце стержня 1, подпорного элемента из грузонесущей шайбы 4 с конусными сквозными отверстиями 5, больший диаметр которых обращен к выработке, и размещенного между подпорным элементом и Р заполнителя 3 из сыпучего материала (СМ). Пои .этом Р 2 установлен в донной части скважины и имеет диаметр

меньше диаметра скважины, но больше диаметра стержня 1. Ширина щели 11 Р 2 составляет не. менее пятикратного сред-. него диаметра частицы СМ заполнителя 3. Замок анкера выполнен в виде

пробки 6 из СМ с заглушке 7, размещенной в устьевой части скважины. При смещении пород вокруг выработки по достижении нагрузки на стержень 1 большей, чем сопротивление узла податливости, Р 2 начинает двигаться в сторону шайбы 4, Частицы заполнителя 3 вытесняются Р 2 и через щель 11 перемещаются в донную часть скважины. Анкер работает в режиме податливости до тех пор, пока Р 2 не достигнет щай- бы 4, после чего анкер работает как жесткий. 2 ил.

Изобретение относится к креплению горных выработок и м.б. использовано при строительстве и эксплуатации подземных сооружений на больших глубинах или в неустойчивъгх породах. Цель - повышение надежности работы анкера в режиме податливости. Анкер включает установленный в скважине замок, грузонесущий стержень 1 и узел податливости. Последний вьтолнен в виде конусного рассекателя (Р) 2 на

1

Изобретение относится к креплению горных выработок, а именно к анкерной крепи, и может применяться при строительстве и эксплуатации подземных сооружений на больших глубинах или в неустойчивых породах.

Цель изобретения - повышение надежности работы анкера в режиме податливости.

На фиг. 1 изображен податливый анкер, продольный разрез; на: фиг. 2 - график зависимости смещения U рассекателя в скважине от величины нагрузки Р на анкер.

Податливый анкер имеет грузонесу-j щий стержень 1, узел податливости, вьтолненный в виде конусного рассекателя 2, заполнителя 3 из сыпучего материала и подпорного элемента из. грузонесущей шайбы 4 с конусными сквозными о.тверстиями 5, замок в виде пробки 6 из сыпучего материала с заглушкой 7, подхват 8 и гайку 9.

В заглушке 7 выполнен продольный канал 10 для подачи сыпучего материала в скважину. Конусный рассекатель 2 установлен на внутреннем конце гру- зонесущего стержня 1 и размещен в донной час.ти скважины. Заполнитель 3 размещен между шайбой 4 и рассекателем 2 с возможностью вьщавливания через кольцевую щель 11 рассекателя при работе в режиме податливости. Ширина щели 11 рассекателя 2 составляет не менее пятикратного размера характерной частицы сыпучего материала заполнителя 3. Конусные сквозные

отверстия 5 в грузонес тцей шайбе 4 большим диаметром обращены к выработке. Замок в виде пробки 6 из сьтучего материала с заглушкой 7 размещен в

5 устьевой части скважины. Диаметр рассекателя 2 меньше диаметра скважины, но больше диаметра стержня 1,

Анкерную крепь устанавливают следующим образом. . .

Ч Перед установкой определяют необ- ходимую минимальную глубину Н скважины и засыпки ее сыпучим материалом. Расчет производят по формуле

15

,f,f L

r(Sf)-(s,

СР«

0 где F

С -

5 S f 0 f,

5

Р Р„ площадь кльцевого сечения, образованного грузонесущим стержнем и стенками скважины, см i

периметр сечения скважины,см; периметр сечения грузонесу- щего стержня, см; коэффициент трения между сыпучим материалом и стенкой скважины;

коэффициент трения между сыпучим материалом и грузонесущим стерткнем;

коэффициент бокового распора; объемный вес сыпучего материала, кг/см ;

проектная несущая способность анкерной крепи, кН.

К расчетной глубине Н прибавляют величину податливости ii, которая определяется как геомеханическими свойствами пород, окружающих выработку, так и величиной выдергивающего усилия, прилагаемого к анкеру при его установке.

На грузонесущем стержне I закрепляют конусный рассекатель 2 к грузо- несущую шайбу 4 со сквозными отверстиями 5. Затем с натягом не менее 0,25 кН на грузонесущем стержне 1 укрепляют заглушку 7. tВводят собранный анкер в пробуренную скважину, обеспечивая при этом между стенкой скважины, грузонесущей шайбой 4 и заглушкой 7 натяг не менее 0,50 кН. Пространство между рассекателем 2, грузонесущим

стержнем 1, грузонесущей шайбой 4, за-2о кателя на конце стержня, подпорного

глушкой 7 и стенками скважины через отверстия 5. и канал 10 заполняют сыпучим материалом с помощью приспособления (не показано). После заполнения скважины сьтучим материалом канал 10 25 заглушки 7 закрьшают, затем надевают на стержень 1 подхват 8 и натягивают гайкой 9 грузонесущий стержень до тех пор, пока расстояние между рассёкатеэлемента и податливого заполнителя, размещенного между ним и рассекателем, диаметр которого меньше диаметра скважины, но больше диаметра стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос ти работы анкера в режиме податливос ти, замок анкера вьтолнен в виде :. пробки из сыпучего материала с заг

лём 2 и грузонесущей шайбой 4 не ста- зо глушкой, размещенной в устьевой часнет равным L, т.е. величине податливости анкера. После этого, ослабляя гайку 9, снижают усилие в грузонесущем стержне 1 до проектного.

Податливый анкер работает следующим образом.

При смещении пород вокруг выработ- ки подхват 8 начинает смещаться внутрь выработки. В результате этого по достижении нагрузки на стержень большей, чем сопротивление узла податти скважины, а подпорный элемента- в виде грузонесущей шайбы с конусными сквозными отверстиями, больший диаметр которых обращен к выработке, при

2g этом рассекатель установлен в донной части скважины, а в качестве податливого заполнителя использован сыпучий материал, причем ширина щели рассекателя составляет не менее пяти40 кратного среднего диаметра частицы сыпучего материала заполнителя.

ливости, рассекатель 2 начинает двигаться в сторону грузонесущей шайбы 4. При этом частицы заполнителя вытесняются рассекателем 2 и через щель I1 перемещаются в донную часть скважины.

Анкер работает в режиме податливости до тех пор, пока рассекатель 2 не достигнет грузонесущей шайбы 4, после чего анкер начинает работать как жесткий.

Формула изобретения

Податливый aHifep, включакнций установленный в скважине замок, грузо- несущий стержень и узел податливости, выполненный в виде конусного рассеэлемента и податливого заполнителя, размещенного между ним и рассекателем, диаметр которого меньше диаметра скважины, но больше диаметра стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы анкера в режиме податливости, замок анкера вьтолнен в виде :. пробки из сыпучего материала с заг

ти скважины, а подпорный элемента- в виде грузонесущей шайбы с конусными сквозными отверстиями, больший диаметр которых обращен к выработке, при

этом рассекатель установлен в донной части скважины, а в качестве податливого заполнителя использован сыпучий материал, причем ширина щели рассекателя составляет не менее пятикратного среднего диаметра частицы сыпучего материала заполнителя.