анкер

Формула изобретения

Анкер, включающий металлический цилиндрический стержень с винтовой резьбой в головной части, закрепленной в шпуре в ненарушенном слое породы и хвостовик с опорной плиткой и натяжной гайкой, отличающийся тем, что шпур выполнен двухступенчатым с диаметром нижней ступени, не менее чем в два раза большим диаметра анкера, при этом длина хвостовика анкера равна длине нижней ступени шпура.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, а в частности к креплению горных выработок анкерной крепью.

Известен анкер, состоящий из головной части с резцами, рабочей части с резьбой и хвостовиком [авторское свидетельство 730967, кл. Е 21 D 21/00 / АНКЕР / О.М.Жильников и Н.А.Ким].

Однако данная конструкция анкера не позволяет обеспечить устойчивое состояние контура выработки при наличии тангенциальных напряжений, возникающих на границе явного контакта породных слоев, слагающих кровлю выработки.

Известен также другой винтовой анкер, включающий цилиндрический стержень, наружная поверхность которого снабжена резьбой, и хвостовик [авторское свидетельство 164003, кл. Е 21 D 21/00, 1961 г. /, способ крепления кровли в забоях очистных и подготовительных выработок с помощью штанг / М.С.Генин, В. С.Беляев, А.П.Семенов, Е.В.Чашкин, Д.Н.Дьяконов, Ю.Е.Чешко] (прототип).

Следует отметить, что такой анкер также не обеспечивает необходимое скрепление породных слоев и при горизонтальных смещениях пород происходит разрыв анкерных штанг и раскрепление контура выработки, что создает возможность обрушения разрушенных пород внутрь выработки.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение несущей способности заанкерованных слоистых пород кровли подготовительной выработки и обеспечение ее безопасного состояния при наличии деформаций сдвига на границе контакта породных слоев, слагающих кровлю.

Решение данной задачи достигается тем, что анкер, включающий металлический цилиндрический стержень с винтовой резьбой в головной части, закрепленный в шпуре, в ненарушенном слое породы, и хвостовик с опорной плиткой и натяжной гайкой, отличается тем, что шпур выполнен двухступенчатым с диаметром нижней ступени не менее чем в два раза большим диаметра анкера, при этом длина хвостовика анкера равна длине нижней ступени шпура.

Конструкция анкерной крепи поясняется чертежом, на котором изображен в разрезе вид закрепленного в шпуре анкера, где:

1 - хвостовик анкера;

2 - головная часть анкера с винтовой резьбой, закрепляемая в ненарушенном слое;

3 - опорная плитка;

4 - натяжная гайка,

5 - расширенная (нижняя) часть шпура;

6 - породные слои;

D₁ - диаметр анкера длиной L₂(м);

D₂ - диаметр нижней ступени шпура длиной L₃ (м);

L₁ - длина анкера (м);

L₂ - длина головной части анкера с винтовой резьбой (м);

L₃ - длина нижней (расширенной) ступени шпура (м);

От головной винтовой части анкера длиной L₂, закрепляемой в ненарушенном слое породы, шпур расширяется до устья на длине L₃ на величину до двух диаметров анкера, при этом вначале бурят шпур диаметром D₁, необходимым для закрепления головной винтовой части анкера длиной L₁, равной всей длине анкера, затем расширяют шпур в ненарушенных слоях пород от устья на длину L₃ до диаметра D₂, равного не менее 2D₁, до слоя закрепления головной винтовой части анкера, после чего завинчивают анкер в шпур на участке L₂ и устанавливают на хвостовике опорную плитку 3 и натяжную гайку 4.

Таким образом, предлагаемая конструкция анкера позволяет повысить устойчивость заанкерованных пород кровли, надежность закрепления выработки и безопасность работ в условиях интенсивных горизонтальных смещений породных слоев и раскрытия слоевых трещин на границе контакта пород.