RU59730U1 - Mining Anchorages - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к горному делу и предназначено для совершенствования анкерной крепи при креплении горных выработок. Усовершенствованная конструкция анкерной крепи включает опорно-винтовой элемент, состоящий из втулки с внутренней резьбой, планшайбы и гайки, обеспечивающий силовое взаимодействие со стержнем и кровлей. Опорно-винтовой элемент является временной опорой для кровли и служит для безопасного проведения работ по установке постоянных поддерживающих элементов анкерной крепи. Чтобы не мешать установке поддерживающих элементов постоянной крепи (подхватов и решетки), втулка находится не снизу, а сверху и вкручивается в скважину, а гайка шестигранной формы, взаимодействующая с буровым инструментом, срезается при достижении расчетного распора планшайбы с кровлей. Изобретение поясняется чертежами на 4^х фигурах.The invention relates to mining and is intended to improve the anchor support when attaching mine workings. The improved design of the anchor lining includes a supporting screw element consisting of a sleeve with an internal thread, a face plate and a nut, which provides force interaction with the rod and the roof. The supporting screw element is a temporary support for the roof and serves for the safe conduct of work on the installation of permanent supporting elements of the anchor support. In order not to interfere with the installation of the supporting elements of the permanent lining (grips and gratings), the sleeve is not located below, but from above and screwed into the well, and the hexagonal nut interacting with the drilling tool is cut off when the calculated faceplate spacing with the roof is reached. The invention is illustrated by drawings in 4 ^x figures.

Description

Изобретение относится к горному делу, а конкретно к анкерной цепи. Горная практика применения анкерной крепи быстро поняла и оценила преимущество анкерной крепи опорными элементами, обладающими упруго-дефармационными свойствами в виде сферообразных элементов, которые долгое время (часто в течение всего срока службы) сохраняют «живое» взаимодействие системы: «анкерная крепь - горный массив». Одним из таких представителей служит «Металлическая опора анкерной крепи», включающая металлическую упругую пластину квадратной или прямоугольной формы с центральным сферическим выступом и отверстием под анкер, при этом центральная часть пластины выполнена переходящей в двукрылое основание, поля (крылья) которого расположены под углом один к другому, а вершина перегиба находится на одной из взаимоперпендикулярно расположенных центральной оси симметрии опоры (см. свидетельство РФ на полезную модель №17566, опубл. в бюллетене №10, 2001 г.)The invention relates to mining, and in particular to an anchor chain. The mining practice of using anchor supports quickly understood and appreciated the advantage of anchor supports with support elements having elastic defarmation properties in the form of sphere-shaped elements that for a long time (often throughout the entire service life) retain the “live” interaction of the system: “anchor support - rock mass” . One of such representatives is the “Metal support of the anchor support”, including a metal elastic plate of square or rectangular shape with a central spherical protrusion and a hole for the anchor, while the central part of the plate is made into a two-winged base, the fields (wings) of which are located at an angle to one to the other, and the inflection point is located on one of the central axis of symmetry of the support, mutually perpendicular (see certificate of the Russian Federation for utility model No. 17566, published in ballot No. 10, 2001)

Недостатки этой конструкции анкерной крепи является то, что она не может быть использована при различных режимах работы без нарушения режимов взаимодействия крепи и горнога массива.The disadvantages of this design of the anchor lining is that it cannot be used in various modes of operation without violating the modes of interaction between the lining and the furnace of the massif.

Известен также «Способ проведения горных выработок при отработке пологих угольных пластов» с анкерным креплением в две стадии ее возведения: в первой стадии возводится более разреженная анкерная крепь, усиленная на втором окончательном этапе, выполненном через одни сутки после выполнения анкерования кровли при выполнении первого этапа работ. При усилении анкерной крепи во второй стадии работ устанавливается в промежутках дополнительная крепь того же типа или более усиленная по своим параметрам (см. заявку на выдачу патента на изобретение №2000117295 с приоритетом от 29. 06. 2000 г.).There is also known the “Method of mine workings during the development of shallow coal seams” with anchor fastening in two stages of its construction: in the first stage, a more rarefied anchor support is erected, reinforced in the second final stage, completed one day after the roof was anchored during the first stage of work . When reinforcing the anchor support in the second stage of work, an additional support of the same type or more reinforced in terms of its parameters is installed at intervals (see the application for the grant of a patent for an invention No. 2000117295 with a priority of 29.06.06.

Недостатком данной технологии возведения анкерной крепи является то, что временной фактор не всегда может быть выдержен и проконтролирован.The disadvantage of this technology for the construction of anchor supports is that the time factor can not always be sustained and controlled.

Целью изобретения является устранение вышеотмеченных недостатков известных конструкций анкерной крепи и создание конструкций анкерной крепи, обеспечивающей безопасные условия работ при ее возведению.The aim of the invention is to eliminate the aforementioned disadvantages of the known structures of the anchor lining and the creation of structures of the anchor lining, providing safe working conditions during its construction.

Поставленная цель достигается тем, что анкерная крепь, включающая стальной стержень винтового профиля, установленный в скважине, пробуренной в породах горного массива и заполненной скрепляющим This goal is achieved in that the anchor support, including a steel rod of a helical profile, installed in a well drilled in the rocks of the rock mass and filled with fastening

составом, отличающаяся тем, что она снабжена опорно-винтовым элементом для обеспечения силового взаимодействия анкерного стержня с горным массивом, при этом опорно-винтовой механизм выполнен в виде втулки с внутренней резьбой, конгруэнтрой винтовому профилю стального стержня анкера, а один из торцов втулки снабжен планшайбой для обеспечения силового взаимодействия с горным массивом. Анкерная крепь также отличается тем, что планшайба снабжена отрезной гайкой для обеспечения поворота втулки вокруг ее продольной оси.composition, characterized in that it is equipped with a support-screw element to ensure force interaction of the anchor rod with the rock mass, while the support-screw mechanism is made in the form of a sleeve with internal thread, congruent to the screw profile of the steel rod of the anchor, and one of the ends of the sleeve is equipped with a faceplate to ensure force interaction with the massif. Anchor support is also characterized in that the faceplate is equipped with a detachable nut to ensure rotation of the sleeve around its longitudinal axis.

Патентные исследования показали, что ни в патентной, ни в научно-технической литературе не имеется сведений об анкерной крепи, которая характеризовалась бы той же совокупностью существенных признаков что и заявляемый предмет, следовательно он отвечает критерию патентоспособности по новизне.Patent studies have shown that neither in the patent nor in the scientific and technical literature there is information about the anchor support, which would be characterized by the same set of essential features as the claimed subject, therefore it meets the criteria of patentability by novelty.

Патентные исследования также показали, что заявляемая конструкция анкерной крепи обладает преимуществами, вытекающими из совокупного применения новых и известных признаков к их коренному изменению - созданию функций подхватной крепи при создании растягивающих напряжений в стержне анкерной крепи, что приводит к повышению несущей способности горного массива, то есть можно утверждать о соответствии технического уровня критерию «изобретательский уровень».Patent studies also showed that the claimed design of the anchor support has the advantages arising from the combined application of new and well-known features to their fundamental change - the creation of the functions of the supporting support when creating tensile stresses in the rod of the anchor support, which leads to an increase in the bearing capacity of the rock mass, i.e. it can be argued that the technical level meets the criterion of "inventive step".

Описание изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена анкерная крепь на первоначальной стадии крепления выработки, а на фиг.2 в завершающей стадии, на фиг.3, 4 изображена планшайба.The description of the invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows the anchor support at the initial stage of fastening the workings, and in Fig.2 in the final stage, Fig.3, 4 shows the faceplate.

Анкерная крепь включает стальной стержень 1 винтового профиля, установленный в пробуренную в горном массиве скважину 2, заполненную скрепляющим раствором. Анкерная крепь опорно-винтовым механизмом 3 для обеспечения силового взаимодействия анкерного стержня 1 с горным массивом. Опорно-винтовой механизм 3 выполнен в виде втулки с внутренней резьбой, конгруэнтной винтовому профилю стального стержня 1 анкерной крепи, при этом нижний торец втулки снабжен планшайбой 4 для обеспечения силового взаимодействия с горным массивом.Anchor support includes a steel rod 1 of a screw profile installed in a well 2 drilled in the rock mass, filled with a fastening solution. Anchor support with a support-screw mechanism 3 to ensure force interaction of the anchor rod 1 with the massif. The supporting screw mechanism 3 is made in the form of a sleeve with an internal thread congruent to the screw profile of the steel rod 1 of the anchor support, while the lower end of the sleeve is equipped with a faceplate 4 to ensure force interaction with the mountain massif.

Крепление горной выработки анкерной крепью осуществляется следующим образом. После отбойки и отгрузки горной массы (угля) из забоя обнаженная кровля крепится временной анкерной крепью, бурятся скважины 2 по сетке, соответствующей паспорту крепления: в скважины 2 вводятся 1-2 ампулы со скрепляющим составом, стержень 1 анкера подключается к адаптеру (эл. сверлу) и закрепляется известным способом. Концевая часть анкера оснащается планшайбой 4, посредством которой осуществляется временное поддерживание кровли за счет возникновения упруго-доформационного состояния пород кровли и горный массив в течение некоторого времени сохраняет несущую способность кровли 5, обеспечивая безопасные условия в забое для работающего персоналаMount mining excavation support is as follows. After blasting and shipment of the rock mass (coal) from the bottom, the exposed roof is fastened with temporary anchor support, wells 2 are drilled according to the grid corresponding to the fastening certificate: 1-2 ampoules with fastening compound are introduced into wells 2, the anchor rod 1 is connected to the adapter (electric drill ) and is fixed in a known manner. The end part of the anchor is equipped with a faceplate 4, through which the roof is temporarily maintained due to the appearance of an elastic-deformation state of the roof rocks and the rock mass maintains the load-bearing capacity of the roof 5 for some time, providing safe conditions in the face for working personnel

На последней стадии крепления горной выработки на стержне 1 анкерной крепи устанавливаются верхняки (подхваты 6) и закрепляются гайками 7. Таким образом, без снятия напряженного состояния с временной крепи и At the last stage of securing the mine workings on the rod 1 of the anchor support, the upper parts (grabs 6) are installed and secured with nuts 7. Thus, without removing the stress state from the temporary support, and

производится более безопасное возведение постоянной анкерной крепи горной выработки. На стержни 1 анкерной крепи устанавливаются затяжка и подхваты 6, которые закрепляются гайкой 7.a safer construction of the permanent anchorage of the mine is carried out. On the rods 1 anchor lining installed tightening and grabs 6, which are fixed with a nut 7.

Таким образом, без снятия напряженного состояния с временной крепи и горного массива происходит возведение постоянной анкерной крепи горной выработки, что улучшает состояние пород кровли (не происходит расслоение пород кровли), что естественным образом приводит к увеличению срока службы при безремонтном ее поддержании.Thus, without removing the stress state from the temporary lining and the massif, a permanent anchoring lining of the mine is erected, which improves the condition of the roof rocks (there is no stratification of the roof rocks), which naturally leads to an increase in the service life when it is maintained without maintenance.

Claims (2)

1. Анкерная крепь для горных выработок, включающая стержень винтового профиля, установленный в скважине, пробуренной в породах горного массива и заполненной скрепляющим составом, отличающаяся тем, что она снабжена опорно-винтовым механизмом (элементом), выполняющим роль временной опоры, с внутренней резьбой, конгруэнтной винтовому профилю стального стержня анкера, который верхней частью вкручен в скважину, и снабжен планшайбой для обеспечения силового взаимодействия с горным массивом.1. Anchor support for mining, including a screw profile rod installed in a well drilled in the rocks of the rock mass and filled with a fastening composition, characterized in that it is equipped with a support-screw mechanism (element) acting as a temporary support, with internal thread, congruent to the helical profile of the steel rod of the anchor, which is screwed into the well with the upper part, and is equipped with a faceplate to ensure force interaction with the massif. 2. Анкерная крепь по п.1, отличающаяся тем, что опора снабжена гайкой, которая срезается ключом бурового станка от крутящего момента при достижении расчетного распора планшайбы с кровлей, что позволяет не мешать последующей установке поддерживающих элементов крепи (подхватов и решетки).

2. Anchor support according to claim 1, characterized in that the support is equipped with a nut, which is cut off by the key of the drilling rig from the torque when the calculated spread of the faceplate with the roof is reached, which does not interfere with the subsequent installation of the supporting elements of the support (grips and gratings).