RU2046191C1 - Tubular anchor - Google Patents

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: tubular anchor includes anchor tube with a slot and end support members for securing rock in mine, and strutting device in the form of insertion piece placed in the tube, and wedge rod installed so to be moved axially in the insertion piece. Anchor tube has face internal limiter. Slot in anchor tube is lengthwise along all its length. Insertion piece is made of sealed material, for instance, wood. EFFECT: high reliability. cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, конкретно к металлической анкерной крепи. The invention relates to mining, specifically to a metal anchor support.

Известен трубчатый анкер, включающий анкерную трубу с концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки, расположенное в анкерной трубе распорное устройство, выполненное в виде установочной трубы с фиксатором, ударного механизма и распорных стержней, ударный стержень с ограничителем перемещения [1]
Существенным недостатком известного трубчатого анкера является фиксированный размер наружного диаметра анкерной трубы, после ее распора предназначенным для этого устройством, что при колебаниях диаметра шпура в пределах ±2 мм от его номинального значения приводит к значительному разбросу величины усилия распора анкера или к затруднениям с его закреплением в шпуре. Недостатками известного анкера являются также сложность конструкции устройства для распора, а также сложность и недостаточная надежность закрепления анкера ввиду неустойчивого положения распорного стержня в анкерной трубе.Known tubular anchor, including an anchor pipe with end support elements for securing mining rocks, an expansion device located in the anchor pipe made in the form of an installation pipe with a retainer, a shock mechanism and expansion rods, an impact rod with a travel limiter [1]
A significant drawback of the known tubular anchor is the fixed size of the outer diameter of the anchor pipe, after it has been expanded, with a device designed for this, which, when the borehole diameter fluctuates within ± 2 mm from its nominal value, leads to a significant dispersion of the anchor extension force or to difficulties in fixing it in the hole. The disadvantages of the known anchor are also the complexity of the design of the device for the expansion, as well as the complexity and lack of reliability of fixing the anchor due to the unstable position of the spacer rod in the anchor pipe.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является трубчатый анкер, включающий анкерную трубу с пазом и концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки и расположенное в анкерной трубе распорное устройство в виде вставки и клинового стержня, установленного с возможностью осевого перемещения во вставке [2] Анкерная труба может иметь несколько пазов, причем пазы выполнены П-образной формы. Распор анкера производится путем забивки клина во вставку, что сопровождается деформированием трубы на участках, ограниченных П-образными пазами, и прижатием ее в этих местах к станкам шпура. Прижатие шайбы к породам закрепляемой выработки осуществляется винтовой парой. Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a tubular anchor, including an anchor pipe with a groove and end support elements for securing mining rocks and an expansion device located in the anchor pipe in the form of an insert and a wedge rod mounted with axial movement in the insert [ 2] Anchor pipe may have several grooves, and the grooves are made in a U-shape. The anchor is spread by driving a wedge into the insert, which is accompanied by deformation of the pipe in areas limited by U-shaped grooves and pressing it in these places to the borehole machines. The puck is pressed to the rocks of the fixed workout by a screw pair.

В известном анкере достигается упрощение конструкции и уменьшается зависимость величины усилия распора от фактического диаметра шпура. In the known anchor, design simplification is achieved and the dependence of the thrust force on the actual diameter of the hole is reduced.

Известному анкеру присущ ряд существенных недостатков. Во-первых, анкерная труба, имея контакт со стенками шпура только на концах отогнутых участков практически линейный, не может обеспечить высокое распорное усилие анкера. Во-вторых, П-образная форма пазов значительно уменьшает несущую способность анкерной трубы из-за наличия в ней сечения, ослабленного поперечными участками этих пазов. В-третьих, создаваемый вручную винтовой парой начальный распор анкера не может иметь требуемую величину. В-четвертых, установка анкера характеризуется повышенной трудоемкостью, так как требует выполнения двух операций: забивки клина во вставку и прижатия шайбы к породам винтовой парой. The well-known anchor has a number of significant drawbacks. Firstly, the anchor pipe, having contact with the walls of the hole only at the ends of the bent sections, is almost linear, cannot provide a high spacer force of the anchor. Secondly, the U-shaped shape of the grooves significantly reduces the bearing capacity of the anchor pipe due to the presence of a section in it, weakened by the transverse sections of these grooves. Thirdly, the initial anchor spacer manually created by a screw pair cannot have the required value. Fourth, the installation of the anchor is characterized by increased complexity, as it requires two operations: driving a wedge into the insert and pressing the washer to the rocks with a screw pair.

Задачей, поставленной при разработке предложенного трубчатого анкера, является повышение несущей способности, распорного усилия и усилия прижатия к породам закрепляемой выработки опорных элементов анкера, а также снижение трудоемкости его установки. The task posed in the development of the proposed tubular anchor is to increase the bearing capacity, the spacer force and the pressing force to the rocks of the fixed working support elements of the anchor, as well as reducing the complexity of its installation.

Указанная задача достигается тем, что в трубчатом анкере, включающем анкерную трубу с пазом и концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки и расположенное в анкерной трубе распорное устройство в виде вставки и клинового стержня, установленного с возможностью осевого перемещения во ставке, анкерная труба выполнена с торцовым внутренним ограничителем, паз в анкерной трубе продольным на всю ее длину, а вставка из уплотняемого материала, например дерева. This task is achieved by the fact that in a tubular anchor including an anchor pipe with a groove and end support elements for securing mining rocks and an expansion device located in the anchor pipe in the form of an insert and a wedge rod installed with axial movement in the set, the anchor pipe is made with end internal limiter, the groove in the anchor pipe is longitudinal along its entire length, and the insert is made of a material to be sealed, such as wood.

Дополнительной задачей, стоящей при разработке предложенного анкера, является обеспечение возможности изменения места распора анкерной трубы в шпуре, что достигнуто снабжением анкера проставкой для установки в анкерной трубе между между распорным устройством и торцовым внутренним ограничителем. An additional task facing the development of the proposed anchor is to provide the possibility of changing the place of abutment of the anchor pipe in the hole, which is achieved by supplying the anchor with a spacer for installation in the anchor pipe between between the spacer and the end internal limiter.

Кроме того, для обеспечения возможности закрепления анкерной трубы по всей длине шпура или в нескольких его местах анкер снабжен дополнительными распорными устройствами для установки в анкерной трубе, выполненными идентично указанному устройству, и проставками для установки между этими устройствами. In addition, to ensure the possibility of fixing the anchor pipe along the entire length of the borehole or in several places, the anchor is equipped with additional spacers for installation in the anchor pipe, made identically to the specified device, and spacers for installation between these devices.

Отличительные признаки заявленного анкера в ряду аналогичных технических решений не известен. Эти признаки сообщают заявленному техническому решению новые положительные качества, заключающиеся в том, что при их реализации достигается более быстрое, простое и надежное закрепление анкера в шпуре, повышение его несущей способности, а также более простое конструктивное исполнение устройства для закрепления анкерной трубы. The distinguishing features of the claimed anchor in a number of similar technical solutions is not known. These signs inform the claimed technical solution of the new positive qualities, namely, that when they are achieved, a faster, simpler and more reliable anchoring of the anchor in the hole, increasing its bearing capacity, as well as a simpler design of the device for fixing the anchor pipe are achieved.

На фиг. 1 приведен анкер до его закрепления в шпуре; на фиг. 2 показано расположение анкера в шпуре после распора анкерной трубы; на фиг. 3 то же, при наличии у анкера проставки для изменения места закрепления анкерной трубы в шпуре; на фиг. 4 то же при наличии у анкера дополнительных распорных устройств для распора анкерной трубы в шпуре; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the anchor before it is fixed in the hole; in FIG. 2 shows the location of the anchor in the hole after the expansion of the anchor pipe; in FIG. 3 the same, if the anchor has spacers for changing the place of anchoring of the anchor pipe in the hole; in FIG. 4 the same if the anchor has additional spacers for expanding the anchor pipe in the hole; in FIG. 5, section AA in FIG. 1.

Предложенный анкер состоит из анкерной трубы 1 и расположенного в этой трубе распорного устройства 2, выполненного в виде вставки 3 и клинового стержня 4. Анкерная труба 1 имеет торцовый внутренний ограничитель 5 с одной стороны и концевые опорные элементы 6, 7 для крепления пород горной выработки с другой и выполнена с продольным пазом 8. Вставка 3 выполнена из твердого уплотняемого материала, например дерева, а клиновый стержень 4 из твердого неуплотняемого материала, например стали. Анкер может снабжаться дополнительными (распорными) устройствами 9 для установки в анкерной трубе, выполненными идентично распорному устройству 2, и проставками 10. The proposed anchor consists of an anchor pipe 1 and a spacer device 2 located in this pipe, made in the form of an insert 3 and a wedge rod 4. The anchor pipe 1 has a mechanical end stop 5 on one side and end support elements 6, 7 for securing the rock formations with the other is made with a longitudinal groove 8. The insert 3 is made of solid material to be sealed, such as wood, and the wedge rod 4 is made of solid non-sealed material, such as steel. The anchor can be equipped with additional (spacer) devices 9 for installation in the anchor pipe, made identical to the spacer device 2, and spacers 10.

Установка анкера осуществляется следующим образом. Installation of the anchor is as follows.

В пробуренный шпур 11 вставляется до упора концевых опорных элементов 6, 7 в породный массив анкерная труба 1, в которую последовательно вводят вставку 3 до упора в торцовый внутренний ограничитель 5, клиновой стержень 4 клиновой частью в сторону вставки и специальный промежуточный стержень 12, на который воздействуют инструментом ударного, ударно-вращательного или статического (нажимного) действия (не показан). In the drilled hole 11, the anchor pipe 1 is inserted until the end of the support elements 6, 7 into the rock mass, into which the insert 3 is inserted in succession into the end internal stop 5, the wedge rod 4 with the wedge part toward the insert and a special intermediate rod 12 on which act with a tool of shock, shock-rotational or static (push) action (not shown).

При включении указанного инструмента осуществляется силовое продольное воздействие промежуточного стержня 12 на клиновой стержень 4, который, перемещаясь в анкерной трубе 1, внедряется во вставку 3. При этом материал вставки начинает уплотняться, а усилие от клинового стержня через вставку передается на внутренние стенки анкерной трубы, вызывая ее деформацию и прижатие к стенкам шпура. Наличие у анкерной трубы продольного паза 8 облегчает ее деформацию и прижатие к стенкам шпура. Выше описан случай закрепления анкера концевой частью анкерной трубы. When this tool is turned on, a longitudinal longitudinal effect of the intermediate rod 12 on the wedge rod 4 is carried out, which, moving in the anchor pipe 1, is inserted into the insert 3. In this case, the insert material begins to compact, and the force from the wedge rod is transmitted through the insert to the inner walls of the anchor pipe, causing its deformation and pressing against the walls of the hole. The presence of the anchor pipe of the longitudinal groove 8 facilitates its deformation and pressing against the walls of the hole. The case of fixing the anchor with the end part of the anchor pipe is described above.

При необходимости изменения места распора анкерной трубы в шпуре в нее помещают до введения вставки 3 проставку 10, длина которой выбрана в соответствии с требуемым местом закрепления анкера (фиг. 3). Вставка 3 вводится в этом случае до упора в проставку 10. Все остальные операции по закреплению анкера аналогичны описанным выше. If necessary, change the place of expansion of the anchor pipe in the hole in it is placed before the insert 3 is inserted spacer 10, the length of which is selected in accordance with the desired anchor fixing location (Fig. 3). In this case, insert 3 is inserted all the way into the spacer 10. All other operations for fixing the anchor are similar to those described above.

Если состояние и свойства горных пород, окружающих закрепляемую выработку, обуславливают необходимость крепления анкера по всей длине или в нескольких местах шпура, то в анкерную трубу 1 помимо распорного устройства 2 вводят дополнительные распорные устройства 9 и проставки 10, обеспечивая последними установку дополнительных распорных устройств 9 в нужных местах по длине анкерной трубы (фиг. 4). Введение каждого из дополнительных распорных устройств 9 в анкерную трубу 1 производят только после закрепления анкерной трубы ранее введенным распорным устройством 9 и установки соответствующей проставки 10. If the condition and properties of the rocks surrounding the fixed mine, make it necessary to fix the anchor along the entire length or in several places of the hole, then in addition to the spacer device 1, additional spacer devices 9 and spacers 10 are introduced into the anchor pipe 1, providing the last installation of additional spacer devices 9 in the right places along the length of the anchor pipe (Fig. 4). The introduction of each of the additional spacer devices 9 into the anchor pipe 1 is carried out only after fixing the anchor pipe with the previously introduced spacer device 9 and the installation of the corresponding spacer 10.

Выполнение распорного устройства в виде вставки из твердого уплотняемого материала, например дерева, полностью заполняющего сечение анкерной трубы, и клинового стержня из твердого неуплотняемого материала, например стали, позволяет простыми средствами обеспечить деформирование анкерной трубы на величину, достаточную для компенсации возможных зазоров с учетом допусов на диаметры шпура и анкерной трубы и создания силового контакта между анкерной трубой и стенками шпура, т.е. создать гарантированный надежный распор анкера в шпуре. The implementation of the spacer device in the form of an insert of solid material to be sealed, for example, a tree that completely fills the cross section of the anchor pipe, and a wedge rod of solid unsealed material, for example steel, allows simple means to ensure the deformation of the anchor pipe by an amount sufficient to compensate for possible gaps with allowance for the diameters of the hole and the anchor pipe and creating a force contact between the anchor pipe and the walls of the hole, i.e. Create a guaranteed reliable anchor spreader in the hole.

Claims (3)

1. ТРУБЧАТЫЙ АНКЕР, включающий анкерную трубу с пазом и концевыми опорными элементами для крепления пород горной выработки и расположенное в анкерной трубе распорное устройство в виде вставки и клинового стержня, установленного с возможностью осевого перемещения во вставке, отличающийся тем, что анкерная труба выполнена с торцевым внутренним ограничителем, паз в анкерной трубе продольным на всю ее длину, а вставка из уплотняемого материала, например дерева. 1. TUBULAR ANCHOR, including an anchor pipe with a groove and end support elements for securing mining rocks and an expansion device located in the anchor pipe in the form of an insert and a wedge rod mounted axially movable in the insert, characterized in that the anchor pipe is made with an end internal limiter, the groove in the anchor pipe is longitudinal along its entire length, and the insert is made of a material to be sealed, such as wood. 2. Анкер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен проставкой для установки в анкерной трубе между распорным устройством и торцевым внутренним ограничителем. 2. Anchor according to claim 1, characterized in that it is provided with a spacer for installation in the anchor pipe between the spacer and the end internal limiter. 3. Анкер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными распорными устройствами для установки в анкерной трубе, идентичными основному устройству, и проставками для установки между этими устройствами. 3. Anchor according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional spacers for installation in the anchor pipe, identical to the main device, and spacers for installation between these devices.

Images