Анкер

)5 Е 21 О 21/00 ТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Днепропетровский государственный головной проектный институт "Днепрогипрошахт"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1073469, кл. Е 21 О 21/00, 1982,Авторское свидетельство СССРМ 1016526, кл, Е 21 О 21/00, 982,(57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение эксплуатационной надежности анкера. Анкерсодержит узел податливости, опорную плиту 3 и канат (К) 1. Один конец К 1 имеетнатяжную втулку 4, вставленную в отверстие опорной плиты 3 и зафиксированную на ней гайкой 5. Другой конец К 1 закреплен на торце узла податливости. Узел податливости выполнен в виде конусной пружины (П) 2 с уменьшающимся к глубинному концу шагом навивки. Концы торцовых витков(ТВ) размещены по диаметру П 2. Причем К 1 перекинут через ТВ с воэможностью охвата их посредством петель, которые образуют совместно с ТВ полиспастную систему. При установке анкера в пробуренной скважине узел податливости размещают за пределами возможной зоны разрушения пород. Затем К 1 натягивают и вводят анкер в работу, При натяжении К 1 он проскальзывает вокруг концов ТВ, Длина ветвей петель полиспаста уменьшается, Это ведет к сжатию П 2 и увеличению ее диаметра. В результате увеличения диаметра П 2 происходит расклинивание анкера в скважине. Величина податливости анкера зависит от длины П 2 и количества ветвей полиспаста, 5 ил.10 15 20 25 30 35 40 50 Изобретение относится к горной промышленности, конкретно к креплению горных выработок.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности анкера.На фиг. 1 изображен анкер, общий вид; на фиг. 2 - то же, после исчерпания податливости; на фиг. 3 - вид А на фиг, 2; на фиг.4 - узелна фиг. 2; на фиг. 5 - расчетная схема конусной пружины Анкер включает канат 1, соединенный сторцом узла податливости, выполненным в виде конусной пружины 2 с шагом навивки, уменьшающимся к глубинному концу, причем концы торцовых витков размещены по диаметру пружины 2, Один конец каната 1 зафиксирован на опорной плите 3 при помощи вставленной в ее отверстие натяжной втулки 4 и гайки 5, а другой - перекинут через концы торцовых витков с возможностью их охвата посредством петель, образующих совместно с концами торцовых витков полиспастную систему, и закреплен на конце верхнего торцового витка.Анкер работает следующим образом.При установке анкера в пробуренной скважине 6 узел податливости размещают за пределами возможной зоны разрушения пород вокруг выработки, Затем при помощи гайки 5 и натяжной втулки 4 производят оптимальное заданное горно-техническими условиями натяжение каната 1 и вводят анкер в работу, При расслоении пород вокруг выработки опорная плита 3 смещается внутрь выработки, При этом происходит натяжение каната 1, при котором он проскальзывает вокруг концов торцовых витков пружины 2. Длина ветвей полиспаста уменьшается, что ведет к сжатию пружины 2. Это, в свою очередь, приводит к увеличению диаметра пружины и тем самым к обеспечению ее распора в стенки скважины. За счет переменного шага навивки конусной пружины 2 при ее сжатии происходит постепенное увеличение диаметра витков и расклинивание узла податливости в стенки скважины 6. Смещение опорной плиты 3 совместно с породами снижает величину напряжений в массиве пород, окружающих выработку. После этого смещение каната 1 и сжатие конусной пружины 2 прекращается и канат 1 находится в натянутом состоянии, величина натяжения при этом определяется усилием сжатия конусной пружины 2,При дальнейшем увеличении нагрузки на опорную плиту 3 цикл повторяется до тех пор, пока конусная пружина 2 не сожмется полностью. С этого момента анкер начинает работать в жестком режиме. Величина податливости анкера зависит от длины конусной пружины 2 и количества ветвей поли- спаста, образованного канатом 1, Величину податливости анкера и сопротивление податливости принимают в зависимости от конкретных горно-геологических условий проведения и поддержания выработки. Сопротивление податливости регулируют жесткостью пружины на сжатие, которую определяют по известным формулам. Величину податливости анкера определяют по формуле (фиг. 5)Оп = 2 Оо( - - 3 п(п+ 1) ф 3 и (и О+ р)соз 2- соз Ртд );аР ттра= агстдРсопргде Оо - диаметр скважины;у - угол конусности пружины;и - количество витков конусной пружины,Р - усилие предварительного сжатияпружины, при ее установке в скважине;Гсопр - несущая способность анкера;ттр. - коэффициент трения металл - порода,а шаг навивки из выражения- соз р зи ( - + 2р),20, асоз -2где- порядковый номер витка конуснойпружины от дна скважины.П р и м е р. Исходные данные для расчета:Оо = 43 мм, предварительное (монтажное) усилие сжатия конусной пружины вскважине Р = 40 кг, необходимая несущаяспособность анкера Рсопр = 8000 кг, коэффициент трения металл - порода астр = 0,4.Значение а для приведенных исходных данных составит;Р ттр 40 0,4а = эгстд Р = агстд 8000 =1,14.сопрПринимая из конструктивных соображений количество витков конусной пружины замка п = 10 и угол конусностипружины р= 1 о, определяют величину податливости анкераО = 2 Оо3 и (и + 1)а 3 исоз 2-19 1.14 8,53 = 329 мм.Сравнивая эту величину с величинойожидаемого смещения породного контура1693257 15 выработки, определяют возможность установки анкеров в данных условиях. Величинаподатливости анкеров должна быть большеили равна смещению породного контура. Формула изобретенияАнкер, включающий узел податливости, опорную плиту и канат, один конец которого имеет натяжную втулку, вставленную в отверстие опорной плиты и зафиксированную на ней посредством гайки, а другой конец закреплен на торце узла податливости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности анкера, узел податливости выполнен в виде конус ной пружины с уменьшающимся к глубинному концу шагом навивки, при этом концы торцовых витков размещены по диаметру пружины, а канат перекинут через них с возможностью охвата посредством петель, 10 образующих совместно с торцами торцовыхвитков полиспастную систему.1693257 оставитель Б. Усан - Подгорнов.хред М,Моргентал Корректор Н. Корольнкович едакт каз 4061 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5