RU2072049C1 - Tubular anchor - Google Patents

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: device has a tube with lengthwise fold made on the section with is shorter than its length. Tube ends are capped. Cap diameters are larger than tube internal diameter. Radial hole and bearing ledge are provided at the tail tube portion. The ledge and the tube are one part. The fold is straightened under the pressure and the tube is fastened in mine working. EFFECT: high reliability. 7 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно, к трубчатой анкерной крепи, предназначенной для крепления горных выработок. The invention relates to the mining industry, namely, to a tubular anchor support intended for fastening mine workings.

Известен анкер, включающий трубчатую анкерную штангу с аксиальной продольной складкой, размещенной внутри полости с возможностью распрямления под давлением жидкости. Выступающий конец данного анкера выполнен с аксиальным отверстием, а внутренний загерметизирован посредством торцового сварного шва по контуру складки [1]
Однако, в условиях эксплуатации, при распрямлении складки в зоне сварного шва возможно его разрушение, т.е. разгерметизация внутренней полости анкера, что приводит к утечкам жидкости, а следовательно и к снижению надежности установки анкерной крепи.Known anchor, including a tubular anchor rod with an axial longitudinal fold placed inside the cavity with the possibility of straightening under pressure of the liquid. The protruding end of this anchor is made with an axial hole, and the inner one is sealed by an end weld along the contour of the fold [1]
However, under operating conditions, when the crease is straightened in the weld zone, it can be destroyed, i.e. depressurization of the inner cavity of the anchor, which leads to leakage of liquid, and therefore to a decrease in the reliability of the installation of anchor lining.

Известен трубчатый анкер, включающий трубу, профилированную продольной складкой на участке короче ее длины с возможностью распрямления под воздействием давления жидкости в полости трубы, опорную плитку, надетую на выступающий из шпура хвостовик и опирающуюся на опорный выступ, выполненный заодно целое с трубой, герметичную заглушку, установленную на головном конце трубы. Выполненную вогнутой внутрь трубы заглушку вваривают в головной конец анкера перед формированием в трубе продольной впадины. Со стороны хвостовика полость трубчатого анкера открыта. Но при установке анкера в шпур перед подачей в полость жидкости ее герметизируют с помощью установочного патрона. Known tubular anchor, including a pipe profiled by a longitudinal fold in a section shorter than its length with the possibility of straightening under the influence of fluid pressure in the cavity of the pipe, a support plate worn on the shaft protruding from the hole and resting on a support protrusion made integrally with the pipe, a sealed plug, mounted on the head end of the pipe. A plug that is concave inside the pipe is welded into the head end of the anchor before forming a longitudinal depression in the pipe. On the shank side, the cavity of the tubular anchor is open. But when installing the anchor in the hole before feeding it into the cavity of the liquid, it is sealed with the help of an installation cartridge.

Указанная конструкция трубчатого анкера обладает существенным недостатком. При выполнении продольной складки сварочный шов, соединяющий заглушку с трубой, подвергается деформации и нередко разрушается, что приводит к разгерметизации внутренней полости трубы и утечкам жидкости. Кроме того, наличие опорного выступа под опорную плитку, выполненного на трубе анкера путем перехода с большего диаметра трубы исходного размера на меньший при выполнении складки создает опасное сечение в рабочем состоянии анкера. Так при осуществлении распрямления анкера в шпуре путем подачи внутрь его давления, стенки трубы анкера взаимодействует с гранями отверстия в плитке со значительным усилием. Необходимо учесть также, что после установки анкера, вся нагрузка по держанию кровли передается именно через эту поверхность контакта трубы с отверстием плитки и в этом месте случаются разрушения анкера (отрыв хвостовой части). The specified design of the tubular anchor has a significant drawback. When performing a longitudinal fold, the welding seam connecting the plug to the pipe undergoes deformation and often collapses, which leads to depressurization of the internal cavity of the pipe and leakage of liquid. In addition, the presence of a support protrusion under the support tile made on the anchor pipe by switching from a larger diameter pipe of the original size to a smaller one when creating a fold creates a dangerous section in the working condition of the anchor. So when performing the straightening of the anchor in the hole by applying its pressure inside, the wall of the pipe of the anchor interacts with the faces of the holes in the tile with considerable effort. It is also necessary to take into account that after the installation of the anchor, the entire roof holding load is transferred precisely through this contact surface of the pipe with the tile hole and in this place the destruction of the anchor occurs (separation of the tail section).

Наиболее близким по числу общих существенных признаков к заявленному изобретению является трубчатый анкер, включающий загерметизированную с обоих концов трубу, профилированную продольной складной, выполненной с возможностью распределения под действием давления, опорный элемент с наружным диаметром большим наружного диаметра трубы и отверстие, выполненное в стенке трубы с выходом в ее полость [2]
Недостатком данного технического решения является трудность его исполнения и небольшая надежность.The closest in number of common essential features to the claimed invention is a tubular anchor comprising a sealed at both ends of the pipe, profiled longitudinal folding, made with the possibility of distribution under pressure, a support element with an outer diameter larger than the outer diameter of the pipe and a hole made in the pipe wall with exit to her cavity [2]
The disadvantage of this technical solution is the difficulty of its implementation and low reliability.

Задача настоящего предложения повысить надежность анкерного крепления. The objective of this proposal is to increase the reliability of anchoring.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в трубчатом анкере, включающем загерметизированную с обоих концов трубу, профилированную продольной складкой, выполненной с возможностью распрямления под действием давления, опорный элемент с наружным диаметром большим наружного диаметра трубы и отверстие, выполненное в стенке трубы с выходом в его полость, согласно изобретению, опорный элемент выполнен в виде бурта, образованного стенкой трубы, а концы трубы загерметизированы заглушками. The solution to this problem is provided by the fact that in the tubular anchor, including a pipe sealed at both ends, profiled by a longitudinal fold, made with the possibility of straightening under pressure, a support element with an outer diameter larger than the outer diameter of the pipe and an opening made in the pipe wall with an outlet to it the cavity, according to the invention, the support element is made in the form of a collar formed by the pipe wall, and the ends of the pipe are sealed with plugs.

Заглушки выполнены в виде геометрических тел, имеющих в поперечном сечении форму круга, и установлены в трубе на ее концах. Диаметр заглушки в месте ее установки больше внутреннего диаметра трубы, а диаметр опорного выступа больше диаметра трубы анкера. The plugs are made in the form of geometric bodies having a circle shape in cross section and are installed in the pipe at its ends. The diameter of the plug at the installation site is larger than the inner diameter of the pipe, and the diameter of the support protrusion is larger than the diameter of the anchor pipe.

Заглушка может быть и утоплена в полость трубы настолько, что концы трубы выступают за поверхность торца заглушки. The plug can be recessed into the cavity of the pipe so that the ends of the pipe protrude beyond the surface of the end face of the plug.

Для повышения степени закрепления и, соответственно, герметизации выступающие за торцевую поверхность заглушки концы трубы анкера могут быть загнуты таким образом, что диаметр окружности, образованной их внутренней поверхностью, будет меньше диаметра заглушки. To increase the degree of fixing and, accordingly, sealing, the ends of the anchor pipe protruding beyond the end surface of the plug can be bent so that the diameter of the circle formed by their inner surface is less than the diameter of the plug.

Выполнение заглушки в виде геометрических тел, имеющих в поперечном сечении форму круга, предусматривает несколько форм и видов ее изготовления. Наиболее простой является цилиндрическая форма заглушки, которая с минимальными затратами позволяет производить как саму форму цилиндра, так и выточки на его поверхности. The execution of the stub in the form of geometric bodies having a circle shape in cross section provides for several forms and types of its manufacture. The simplest is the cylindrical shape of the plug, which with minimal cost allows you to produce both the very shape of the cylinder and undercut on its surface.

На фиг. 1 изображен трубчатый анкер, общий вид; на фиг. 2 продольный разрез хвостового конца анкера; на фиг. 3 продольный разрез анкера в месте формирования опорного выступа; на фиг. 4 изображено поперечное сечение анкера в месте сформированной продольной складки; на фиг. 5 продольный разрез головного конца анкера; на фиг. 6 вариант выполнения и установки заглушки; на фиг. 7 вариант выполнения заглушки с двумя выемками; на фиг. 8 вариант выполнения и установки заглушки заподлицо с торцевой поверхностью анкера. In FIG. 1 shows a tubular anchor, general view; in FIG. 2 longitudinal section of the tail end of the anchor; in FIG. 3 is a longitudinal section through the anchor at the location of the support protrusion in FIG. 4 shows a cross-section of an anchor in place of a formed longitudinal fold; in FIG. 5 is a longitudinal section through the head end of the anchor; in FIG. 6 embodiment and installation of the plug; in FIG. 7 embodiment of the plug with two recesses; in FIG. 8 embodiment and installation of the plug flush with the end surface of the anchor.

Трубчатый анкер состоит из трубы 1 с продольной складкой 2, длина которой меньше длины трубы 1, опорного выступа 3, предназначенного для упора анкера при введении его в скважину (шпур) и в дальнейшем для опоры на него породного массива кровли выработки, в том числе и через опорную плитку (на чертеже не показана). Хвостовой 4 и головной 5 концы анкера выполнены в виде полых цилиндрических участков в полости которых размещены заглушки 6. Концы анкера 4 и 5 соединяются с профилированной частью трубы 1 посредством конусных участков 7 и 8 в случае, когда диаметры хвостовых и профилированных частей трубы 1 разнятся. На хвостовом конце 4 выполнено отверстие 9, предназначенное для подвода рабочей среды в полость трубы. Отверстие 9, исходя из технологических требований, может быть выполнено, радиальным, либо под углом к продольной оси анкера. Заглушки 6 могут быть выполнены цилиндрическими с гладкой поверхностью, либо с выполненной на ней выемкой, либо выемками. The tubular anchor consists of a pipe 1 with a longitudinal fold 2, the length of which is less than the length of the pipe 1, a support ledge 3, designed to stop the anchor when it is inserted into the well (hole) and subsequently to support the rock mass of the roof of the mine, including through the base tile (not shown in the drawing). The tail 4 and head 5 ends of the anchor are made in the form of hollow cylindrical sections in the cavity of which plugs 6 are placed. The ends of the anchor 4 and 5 are connected to the profiled part of the pipe 1 by means of conical sections 7 and 8 in the case when the diameters of the tail and profiled parts of the pipe 1 are different. At the tail end 4, a hole 9 is made for supplying a working medium to the pipe cavity. The hole 9, based on technological requirements, can be made radial or at an angle to the longitudinal axis of the anchor. The plugs 6 can be made cylindrical with a smooth surface, or with a recess made on it, or recesses.

Установку анкера производят следующим образом. The installation of the anchor is as follows.

Бурят скважину и вводят в нее анкер головным концом 5 до упора опорного выступа 3 в породу либо непосредственно, либо через опорную плитку. Через отверстие 9 в хвостовом конце 4 анкера в полость трубы подают под давлением рабочую среду. Под воздействием давления происходит распрямление продольной складки 2 и труба 1 прочно расклинивается в шпуре. A well is drilled and an anchor is inserted into it with the head end 5 up to the abutment of the support protrusion 3 into the rock either directly or through the support tile. Through the hole 9 in the tail end 4 of the anchor, a working medium is supplied under pressure into the pipe cavity. Under the influence of pressure there is a straightening of the longitudinal fold 2 and the pipe 1 is firmly wedged in the hole.

Таким образом, за счет устранения возможности деформирования головного конца трубы в заявляемом трубчатом анкере как при формовке продольной складки, так и при распрямлении последней под воздействием давления, создаваемого до внутренней полости трубы, устранено разрушение трубы в зоне опорного выступа, гарантирована ее герметичность, а следовательно, улучшено качество анкера и повышена его надежность закрепления в шпуре, что, в конечном итоге, ведет к повышению безопасности работы в горных и шахтных выработках. Thus, by eliminating the possibility of deformation of the head end of the pipe in the inventive tubular anchor both during molding of the longitudinal fold and during straightening of the latter under the influence of pressure created to the inner cavity of the pipe, the destruction of the pipe in the area of the support ledge is eliminated, its tightness is guaranteed, and therefore , the quality of the anchor has been improved and its reliability of fixing in the hole has been increased, which, ultimately, leads to an increase in the safety of work in mining and mine workings.

Claims (7)

1. Трубчатый анкер, включающий загерметизированную с обеих концов трубу, профилированную продольной складкой, выполненной с возможностью распрямления под действием давления, опорный элемент с наружным диаметром, большим наружного диаметра трубы, и отверстие, выполненное в стенке трубы с выходом в ее полость, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен в виде бурта, образованного стенкой трубы, а концы трубы загерметизированы заглушками. 1. Tubular anchor, including a pipe sealed at both ends, profiled by a longitudinal fold, made with the possibility of straightening under pressure, a support element with an outer diameter larger than the outer diameter of the pipe, and an opening made in the wall of the pipe with an outlet into its cavity, characterized in that the supporting element is made in the form of a collar formed by the pipe wall, and the ends of the pipe are sealed with plugs. 2. Анкер по п.1, отличающийся тем, что на внешней поверхности заглушки выполнена по крайней мере одна выемка. 2. Anchor according to claim 1, characterized in that at least one recess is made on the outer surface of the plug. 3. Анкер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что торец заглушки, обращенный к концу трубы, расположен в одной плоскости с торцом трубы. 3. Anchor 1 and 2, characterized in that the end face of the plug facing the end of the pipe is located in the same plane as the end of the pipe. 4. Анкер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что по крайней мере одна заглушка установлена таким образом, что концы трубы выступают за поверхность торца заглушки. 4. Anchor 1 and 2, characterized in that at least one plug is installed so that the ends of the pipe protrude beyond the surface of the end face of the plug. 5. Анкер по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что диаметр окружности, образованной внутренней поверхностью концов трубы, меньше диаметра заглушки. 5. Anchor 1 and 4, characterized in that the diameter of the circle formed by the inner surface of the ends of the pipe is less than the diameter of the plug. 6. Анкер по п.1, отличающийся тем, что заглушки выполнены в виде цилиндров. 6. Anchor according to claim 1, characterized in that the plugs are made in the form of cylinders. 7. Анкер по п.1, отличающийся тем, что отверстие выполнено радиальным. 7. Anchor according to claim 1, characterized in that the hole is made radial.

Images