Анкер для закрепления горных пород

(51) 4 Е 21 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП Н АВТОРС ГОРНБ кий горноостог и Г.Н.Муя крепь нности е изд-во,19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ У СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение позволяет повыситьэксплуатационную надежность анкерапутем улучшения взаимодействия егос породой и увеличения поперечнойжесткости. Анкер включает трубу (Т)1 с продольной складкой 2, размещенной под углом к продольной оси Т 1внутри ее полости с возможностью распрямления под давлением жидкости.Выступающий конец Т 1 выполнен с аксиальным отверстием (АО) 7, а внутриего с возможностью перекрытия АО 7136 размещен обратный гидроэатвор; Он вы" полнея в виде цементно-песчаной пробки (ЦНП). Выступающий конец Т 1 подключают к гидронасосу и вода поступает внутрь Т 1, увеличивая ее в диа метре. Поверхности Ти шнура 13 вступают в контакт, При этом уплотняются приконтурные слои породы. В 1342 районе расположения складки 2 порода остается неуплотненной. Прекращают движение воды и частоты ЦПП перекрывают АО 7. Вода в Туплотняет ЦЕ 1 и выходит из Т 1. Давление в Т 1 падает. Со временем ЦПП твердеет и образует бетонную пробку. 1 з,п. ф-лы, 6 ил,40 Изобретение относится к креплению горных выработок, а именно к анкерной крепи.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности анке ра путем улучшения взаимодействия его с породой и.увеличения поперечной жесткости.На фиг.1 изображен анкер, общий вид, до его распора в шнуре; на фиг.2 - то же, после распора в шпуре; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг,4 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг,5 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.б - вариант гидрозатвора анкера, выполненного в виде клапана.Анкер фиг.1,3,4 состоит из тонкостенной трубы 1, изготавливаемой из прочного материала (металл, пластмасса) толщиной 1,5-3 мм. По всей длине трубы 1 под углом к ее продольной оси выполнена продольная складка 2, размещенная внутри полости с возможностью распрямления под давлением жидкости. За счет этого диаметр трубы уменьшен по сравнению с трубой без складки. Конкретное выполнение складки может быть винтообразным или волнистым. Оба конца трубы 1 снабжены упрочняющими обоймами 3 и 4, которые соединены с трубой сварными швами 5 и 6. Обойма 4 на выступающем конце трубы имеет одно или несколько аксиальных отверстий 7 для подачи в трубу жидкости и буртик 8, удерживаю- З щий опорную шайбу 9.Перед герметизацией анкера его снабжают гидрозатвором, размещенным внутри выступающего конца трубы с возможностью перекрытия отверстия в ней. Роль гидрозатвора выполняет пробка из песчано-цементной смеси 10 2(фиг.1), размещенная внутри выступающего конца трубы 1. Состав выбирают из расчета обеспечения прочности отвердевшей смеси 1,0-1,5 МПа. Гидрозатвор может быть выполнен и, например, в виде обратного клапана (см.фиг.б), который состоит из конуса 11, закрепленного на консольно установленной в трубе 1 пружине 12.Анкер устанавливают. следующим образом.Анкер оснащают опорной шайбой 9 и вводят в заранее пробуренный в породе шпур 13. Диаметр шпура должен обеспечивать свободное введение анкера и при этом быть на 4-6 мм меньше первоначального диаметра трубы 1.Выступающий конец трубы 1 через отверстие 7 подключаютк гидронасосу (не показан), развивающему давление 25-30 МПа. Просачиваясь через песчано-цементную смесь 10 или выталкивая конус 11 из отверстия (при клапанном гидрозатворе), вода поступает внутрь трубы 1, Под действием давления воды труба 1 пластически деформируется в радиальном направлении и за счет распрямления складки 2 увеличивается в диаметре (фиг.2). При этом наружная поверхность трубы 1 вступает в контакт с поверхностью шпура 13, уплотняет приконтурные слои породы и, тем самым, несколько увеличивает диаметр шпура. За счет того, что первоначальный диаметр трубы 1 превышает диаметр шпура 13 на 4-6 мм, складка 2 полностью не распрямляется, а порода в районе ее расположения остается не уплотненной. В результате этого на поверхности шпура 13 по всей ео глубине образуется породный выступ 14 (фиг,2) спиральной или волнистойНаходящаяся в трубе 1 под давлением вода уплотняет цементно-песчаную смесь 10 и, тем самым, закупоривает отверстие 7. В процессе уплотнения смеси 10 часть воды дренирует через нее и выходит из отверстия 7, при этом давление в трубе 1 несколь- ко падает, что исключает возможность ее разрыва. Со временем цементно-песчаная смесь 10 твердеет, образуя в трубе 1 бетонную йробку.При варианте с клапанным гидрозатвором после окончания нагнетания пружина 12 вжимает конус 11 клапана в отверстие 7 и закупоривает трубу.Частичный сброс давления жидкости в трубе 1 в этом случае осуществляется формы. После достижения в трубе 1предельной величины давления движение жидкости (воды) прекращается,частицы цементно-песчаной смеси 10оседают и перекрывают отверстие 7.Гидронасос отключают. 13613424нажатием на конус 11 с наружной стороны отверстия 7.Формула изобретения51 . Анкер для з акр епления горныхпород, включающий трубу с продольнойскладкой, размещенной внутри полостис возможностью распрямления под давлением жидкости, выступающий конец0. которой выполнен с аксиальным отверстием, о т л и ч а ю щ и й с я теИ,что, с целью повышения эксплуатационной надежности анкера путем улучше.ния взаимодействия его с породой и5 увеличения поперечной жесткости, онснабжен обратным гидрозатвором, размещенным внутри выступающего концатрубы с возможностью перекрытия отверстия в ней, а продольная складка20 выполнена под углом к продольной оситрубы.2, Анкер по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что обратный гидрозатвор выполнен в виде цементно-пес-25 чаной пробки,1361342 Фи Составитель Б.Усан-ПодгориТехред А.Кравчук ор Н.Гунь Корректор М.Демчик Заказ 620 В Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Проектная Тираж 453ИИПИ Государственного делам изобретений035, Москва, Ж,Подписнкомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5