Патент на изобретение №2365757

(54) АРМОПОЛИМЕРНЫЙ АНКЕР АП-3М

(57) Реферат:

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к креплению горных выработок анкерной крепью. Техническим результатом является плотное закрепление анкерного стержня не в одном, а в нескольких слоях горных пород, что увеличивает грузонесущую способность анкера. Армополимерный анкер состоит из грузонесущего армированного стержня, на конце которого навинчена гайка. Анкер дополнительно оснащен двумя или несколькими ампулами с полимерным составом, разделенными поршнями и закрепляемыми вокруг грузонесущего армированного стержня. При этом ампулы с полимерным составом представляют собой плоский пакет длиной, шириной и толщиной, зависящими от мощности слоя пород, в котором предстоит произвести закрепление анкера, а на грузонесущем армированном стержне перпендикулярно установлены элементы для порыва ампульной пленки. 5 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к креплению горных выработок анкерной крепью.

Известен армополимерный анкер (см. Ремезов А.В. и др. Анкерное крепление на шахтах Кузбасса и дальнейшее его развитие. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2005. – 336 с. (рис.27г)), включающий грузонесущий армированный стержень, на конце которого один косой срез, а на боковой поверхности косые выступы, прокатанные винтообразно с левой резьбой.

Недостатком известного армополимерного анкера является то, что конструкция этого анкера предусматривает его закрепление при помощи ампулы с полимерным составом в одном из слоев горных пород, образуя собой один закрепляющий замок. Этот слой может оказаться сильнотрещиноватым, с низким коэффициентом крепости, что отрицательно повлияет на несущую способность анкера. Вследствие этого произойдет утрата несущей способности анкера, увеличится нагрузка на рядом крепимые анкера, снизится надежность и качество крепления выработки.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату является армополимерный анкер (см. Широков А.П., Лидер В.А. и др. Анкерная крепь: справочник. – М.: Недра, 1990. – 55 с. (рис.3.11а)), включающий грузонесущий армированный стержень, на конце которого навинчена гайка.

Недостатком известного объекта является конструктивная особенность крепления грузонесущего стержня в шпуре с помощью одной ампулы с полимерным составом. При этом существует вероятность закрепления в сильнотрещиноватом слое горных пород, что значительно снижает прочность закрепления выработки.

Задачей изобретения является создание анкера, который будет способен закрепляться в каждом из слоев горных пород, предотвращая их расслоение, повышая надежность закрепления.

Поставленная задача решается предлагаемым анкером шахтной крепи, включающим грузонесущий стержень, две и более (в зависимости от количества слоев закрепляемых пород) ампулы с полимерной смолой, элементы для порыва пленки с полимерной смолой, расположенные в одной плоскости в виде двух металлических заостренных стержней, а на конце грузонесущего стержня навинчивается гайка. Особенность заключается в том, что армополимерный стержень оснащен ампулами с полимерным составом, поршнями, способными удерживать ампулы в разных слоях горных пород. Ампула представляет собой плоский пакет длиной, шириной и толщиной, зависящими от мощности слоя пород, в котором предстоит произвести закрепление анкера, и клейкую ленту, способную удерживать закрепленную вокруг стержня анкера ампулу в неподвижном состоянии. Элементы для порыва пленки представляют собой прикрепленные перпендикулярно анкерному стержню методом сварки металлов, расположенные в одной плоскости два металлических заостренных стержня.

Заявляемый анкер шахтной крепи отличается от прототипа наличием ампул с полимерным составом, представляющих плоский пакет, обмотанный вокруг анкерного стержня и закрепленный клейкой лентой. Ампулы с полимерным составом в шпуре закрепляются раздельно с помощью поршней, также находящихся на анкерном стержне, образуя несколько замков, расположенных в разных слоях горных пород, увеличивая прочность закрепления анкера.

Данное изобретение поясняется чертежами в собранном виде. Также в полном объеме представлены ключевые сечения изобретения.

На фиг.1 представлен заявленный анкер АП-3М, общий вид. На фиг.2 – сечение А-А. На фиг.3 – сечение Б-Б. На фиг.4 – сечение В-В. На фиг.5 – конструкция ампулы с полимерным составом.

Анкер содержит грузонесущий армированный стержень 1, ампулы 2 с полимерной смолой, поршни 3, элементы 4 для порыва пленки, расположенные в одной плоскости в виде двух металлических заостренных стержней, клейкую ленту 5 для закрепления ампул с полимерной смолой. На конце грузонесущего стержня навинчивается гайка 6. Ампулы с полимерным составом представляют собой плоский пакет длиной, шириной и толщиной, зависящими от мощности слоя пород, в котором предстоит произвести закрепление анкера.

Работа анкера осуществляется следующим образом: на грузонесущий армированный стержень 1 с головной части надевается ампула 2 с полимерной смолой, закрепляемая с помощью клейкой ленты 5, до соприкосновения с элементом для порыва пленки 4. Следом надевается пластиковый поршень 3, по краям которого наклеены резиновые кольца для удержания смолы в данном слое пород диаметром, соответствующим поршневому, образуя плотный контакт с грузонесущим армированным анкерным стержнем 1 таким образом, что край поршня 3 совпадает с краем головной части анкера. Следствием этого будет получен первый из замков анкера для закрепления его во втором слое горных пород. Затем с хвостовой части анкерного стержня, до соприкосновения с первым от головной части элементом анкера для порыва пленки 4, надевается поршень 3. Вслед за этим поршнем надевается ампула с полимерной смолой 2, после которой устанавливается элемент анкера для порыва пленки 4. После чего надевается крайний удерживающий поршень 3, тем самым образуя второй замок для закрепления анкерного стержня в шпуре, в третьем слое горных пород. Длина анкерного стержня, диаметр, количество закрепляемых в шпуре замков, длина ампул с полимерной смолой, длина и диаметр поршней изготавливаются по индивидуальным размерам, требуемым заказчиком, исходя из данных горно-геологических условий. На конце грузонесущего армированного стержня 1 навинчивается гайка 6.

После подготовки анкера к креплению и доставки в специально оборудованном контейнере следует вставить его в отбуренный шпур и приложить нагрузку на анкерный стержень, после чего он, прорвав оболочку смолы, проходит сквозь поршневые отверстия, располагаясь по всей части шпура. В результате чего стержень анкера закрепляется в каждом из слоев горных пород.

Формула изобретения

Армополимерный анкер, состоящий из грузонесущего армированного стержня, на конце которого навинчена гайка, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен двумя или несколькими ампулами с полимерным составом, разделенными поршнями и закрепляемыми вокруг грузонесущего армированного стержня, при этом ампулы с полимерным составом представляют собой плоский пакет длиной, шириной и толщиной, зависящей от мощности слоя пород, в котором предстоит произвести закрепление анкера, а на грузонесущем армированном стержне перпендикулярно установлены элементы для порыва ампульной пленки.

РИСУНКИ