Анкерное устройство

1 УДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ЗОБРЕТЕНТЕЛЬСТВУ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строи тельства4(56) 1, Широкою А,П, Анкерная крепь в горнодобывающей .проьыаленности. Кемеровское книжное издательство, 1973, с. 43-63.2 Авторское свидетельство СССР В 712505, кл. Е 21 О 21/00,. 1976 (прототип).(54)(57) 1. АНКЕРНОЕ. УСТРОЙСТВО, включающее головку, упорную втулку ание огоедиена рифлено ОЛИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С с окнами, натяжное приспособление, стержень с клином и распорные.органы, размещенные в окнах втулки, о тл и ча ю щ е е с я тем,;что, с целью повышения эксплуатационной на- дежности устройства, стержень снабжен вилкой с продольными направляющиг ми выступами на ее внутренней поверхности, взаимодействующими с рас. порными органами, которые размещены внутри вилки, при зтом последняя шарнирно связана с клином, основ которого выполнено в виде выпукл буртика, а стержень шарнирно со нен с натяжньае приспособлением.2. Устройство по п. 1, с т л и.,ч а ю щ е е с я тем, что распорныеР органы снабжены съемными накладками наружная поверхность которых выполИзобретение относится к анкернымустройствам для крепления мощногогорного оборудования к массивускальных пород, в частности буровыхстанков преимущественно шарошечногобурения при открытых горных работах.Известны конструкции анкернойкрепи распорного типа, включающиестержень с клиновидным замковым концом, раздвижные распорные органы спружинными элементами и натяжноеприспособление иэ гайки и шайбы 11.Однако недостаточная несущая способность и низкая надежность закрепления данных анкерных устройств всочетании с высокой трудоемкостьюустановки и демонтажа не позволяютиспольэовать их для крепления мощного горного оборудования, передающего на анкерные устройства значительные динамические усилия (до 400- 500 кН).Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является анкерное устройство, включающее головку, упорную втулку с окнами, натяжное приспособление, стержень с клином и распорные органы, размещенные в окнах втулки 21.Однако известное анкерное устройство не обеспечивает достаточной надежности закрепления вследствие возникновения в стержне изгибающих усилий, а также некачественного распора в скважинах при значительных разрушениях их стенок.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Закрепление и демонтаж. анкерногоустройства производят следующим образом,В пробуренную в массиве горных пород 23 скважину 22 устанавливаютанкерное устройство, стержень 10,клин 15 которого занимает крайнеенижнее положение относительно распорных органов 17, размещенных в окнахупорной втулки 1 и находящихся вполностью сдвинутом положении (фиг. 1и 2)Для закрепления анкерного устройства в скважинеот ручного гидронасоса, встроенного в головку 3, илигидронасоса внешней гидросистемы,например эакрепляемого бурового стан 50 55 60 65 Цель "достигается тем, что ванкерном устройстве, включающем головку, упорную втулку с окнами, натяжное приспособление, стержень с клином и распорные органы, размещенные в окнах втулки, стержень снабжен вилкой с продольными направляющими выступами на ее внутренней поверхности, взаимодействующими с распорными органами, которые размещены внутри вилки, при этом последняя шарнирно связана с клийом, основание которого выполнено в виде выпуклого буртика, а стержень шарнирно соединен с натяжным приспособлением.Причем распорные органы снабжены съемными накладками, наружная поверхность которых выполнена рифленой.На фиг. 1 изображено анкерное устройство в незакрепленном положении, продольный разрез, на фиг. 2 - . сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - замковая часть после закрепления анкерного устройства в скважине, продольный разрез, на фиг. 4 - сече ние Б-Б на Фиг. 3. Анкерное устройство состоит изупорной втулки 1, жестко связаннойс шайбой 2, к которой прикрепленаголовка 3 натяжного приспособленияиэ гидроцилиндра 4, имеющего штоковый подвод рабочей жидкости, Втеле головки 3, выполненной,с проуши.нами, размещена гидросистема дляконтроля и стабилизации давления вгидроцилиндре 4, включающем гидрозамок 5, предохранительный клапанб, манометр 7 и реле 8. К корпусугидроцилиндра 4 с помощью шарнира 9присоединен стержень 10, имеющийна замковом конце вилку 11 с тяга-,ми 12, на внутренних поверхностяхкоторых имеются продольные выступы 13Внутри вилки 11 на шарнире14 размещен клин 15, вставленный впрофильный паз 16 раздвижных распорных органов 17, которые размещеныв окнах втулки 1,В исходном положении повороту клина 15 в нижнем шарнире препятствуютвнутренние продольные выступы 13,взаимодействующие с распорныьы органами 17:; к которым прикреплены съемные накладки 18 с рифленой наружнойповерхностью 19, клин 15 имеет в ос.новании упорный буртик 20 с выпуклой,например сферической, боковой поверх-ностью 21. Анкерное устройство установлено в скважине 22, пробуреннойв массиве горных пород 23,При наличии значительных разрушений боковых стенок в скважине22 распорные органы 17 оснащаютсъемными накладками 24 с рифленой на.ружной поверхностью 25, которые увеличивают поперечный, размер замковойчасти анкера как в исходном, таки в раздвинутом положении, и .позволяют обеспечить надежное закрепление анкерного устройства. При этомимеется также возможность повышениянадежности закрепления за счетприменения рационального профилярифления накладок, создающегонаилучшее сцепление распорных органов с горной породой.20 ка, подают под давлением рабочую жидкость в штоковую полость натяжногогидроцилиндра 4, в результате чегоего корпус начинает смещаться,к устью скважины, увлекая эа собойстержень 10 с клином 15.Перемещаясь к устью скважины,клин 15 раздвигает распорные органы, 17, размещенные .в окнах упорной втулки 1, размыкая контакт распорныхорганов 17 с продольными выступа Оми 13.Раздвижка распорных органов происходит до тех пор,пока один из нихне вступит в контакт с боковой стенкой скважины 22, после чего дальнейшая раздвижка будет сопровождатьсяодновременным их поворотом вместес клином 15 и стержнем 10 вокругоси шарнира 9 до касания боковойповерхности 21 упорного буртика 20с втулкой 1,Далее клин 15, .перемещаясь кустью скважины и раздвигая распорные органы, начинает поварачиватьсявокруг оси шарнира 14 до контактавторого распорного органа с противоэоложной стенкой скважины. Дальнейаее перемещение клина 15 приводитк созданию необходимого усилия распора, под действием которого раствор"ные органы самоустанавливаются применительно к условиям закрепления,обеспечивая наилучший контакт с горной породой. При этом благодаряшарнирам 9 и 14 полностью исключается возникновение в стержне изгибающих усилий,После натяжения стержня для надежного закрепления анкерного устройства в скважине, контролируемого по уровню давления рабочей жидкости с помощью манометра 7, штоковую полость натяжного гидроцилиндра запирают гидроэамком 5 и анкерное устройство готово к приложению внешней нагрузки.С увеличением давления в штоковой . полости выше допустимого уровня под действием внешней нагрузки часть, жидкости стравливается с помощью предохранительного клапана б, а в случае снижения ниже заданного уров,ня реле,8 давления обеспечивает автоматическую подпитку гидроцилиндра, чем достигается стабилизация усилия закрепления анкера.Для удаления анкерного устройства . из скважины рабочую жидкость под давлением подают в поршневую полость йатяжного гидроцилиндра, в результате чего его корпус со стержнем 10 и клином 15 начинает перемещаться по дну скважины относительйо упорной втулки 1. При этом клин 15 со сдвигающимися распорными органами 17 приф ,нудительно.поворачивается на шарнире 14, а затем вместе со стержнем 10 на шарнире 9 занимает исходное вертикальное положение, после чего анкерное устройство может быть извлечено из скважины.Предлагаемая конструкция позволит повысить эксплуатационную надежность устройства, его долговечность и надежность закрепления выработки.1010283 оставитель ехред А.АчБерезкинаКоррект актор В. Иванова гар каз 2433 2 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Тираж б 01 . ВНИИПИ Государственн по делам изобретенго комит й и откр Раушска Подписноеа СССРийнаб., д. 4/