способ крепления выработок анкерной крепью

Формула изобретения

Способ крепления горных выработок анкерной крепью, включающий бурение шпуров в кровлю к напластованию, установку в них анкеров с выступающей в выработку частью, навеску опорных элементов и затяжку на выступающую часть анкера, отличающийся тем, что у анкеров отгибают выступающую из шпуров часть таким образом, чтобы между выступающей и расположенной в шпуре части анкера образовался тупой угол, а выступающая часть располагалась перпендикулярно напластованию, а опорные элементы устанавливаются после отгиба выступающей части анкера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для крепления горных выработок.

Известен способ крепления горных выработок анкерной крепью (патент RU № 2081331, опубл. 10.06.1997 г.). Сущность изобретения заключается в том, что в закрепляемых породах бурят шпур, образуют на его стенках винтовую канавку, а перед завинчиванием анкера в шпур досылают легкосжимаемый элемент, пропитанный антифрикционной жидкостью, которая по мере завинчивания анкера поступает в винтовой зазор между стенками шпура и стержнем анкера.

Недостатком способа является сложность технологии крепления горных выработок, связанных с большим количеством операций и их трудоемкостью.

Известен способ крепления горных выработок (а.с. СССР № 1305356, 1987 г.), включающий бурение шпуров, установку в них анкеров с петлями на концах хвостовиков, подвеску к анкерам стальной металлической решетки, протягивание в петли анкеров металлического каната и натяжением его путем закручивания в скрутку с помощью распорных элементов, закладываемых в зазор между канатами и поверхностью выработки, с последующим нанесением на поверхность торкрет-бетона.

Недостатком способа является то, что натяжение металлического каната путем закручивания в скрутку приводит обычно к обрыву части его проволок и потере прочности. Кроме того, с течением времени металлический канат способен вытягиваться, что в совокупности с общим смещением пород внутрь выработки приводит к снижению натяжения каната и общему снижению эффективности крепи.

Известен способ крепления горных выработок в трещиноватых породах, укрепление целиков, бортов карьеров и т.п., а также для усиления деформирующихся монолитных бетонных и железобетонных конструкций (патент RU № 2177550, опубл 27.12.2001 г.), который является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и который мы принимаем в качестве прототипа. Способ включает бурение шпуров рядами, установку в них анкеров, загибание их хвостовиков вдоль выработки и прижатие хвостовиков к поверхности выработок. Сцепление анкеров между собой производят с помощью уголка с отверстиями, выполненными в его полках. Отогнутый конец хвостовика анкера предыдущего ряда пропускают через отверстие полки уголка, расположенной перпендикулярно поверхности выработки, и закрепляют его. Анкер следующего ряда устанавливают в шпур через отверстие, выполненное в полке того же уголка, прилегающей к поверхности выработки. Хвостовик анкера может быть закреплен с помощью стопорного устройства. Хвостовик анкера может быть закреплен на уголке с натягом. При закреплении хвостовика между полкой уголка и стопорным устройством может быть размещен упругоподатливый элемент. Хвостовик можно закреплять клином, установленным между полкой уголка, прилегающей к поверхности выработки, и концом хвостовика. В качестве анкера может быть использован гибкий трос. Анкер может выполняться составным из анкерной части и хвостовика, связанных петлевыми загибами.

Основным недостатком данного способа является то, что он не увеличивает несущую способность анкерной крепи по сравнению с предлагаемым изобретением.

Техническим результатом изобретения является увеличение несущей способности анкеров под действием вертикальных нагрузок.

Технический результат достигается тем, что способ крепления горных выработок анкерной крепью, включающий бурение шпуров в кровлю к напластованию, установку в них анкеров с выступающей в выработку частью навески на внутреннюю часть опорных элементов и затяжку, согласно изобретению у анкеров отгибают выступающую из шпуров часть таким образом, чтобы между выступающей и расположенной в шпуре части анкера образовался тупой угол, а выступающая часть располагалась перпендикулярно напластованию, а опорные элементы устанавливаются после отгиба выступающей части анкера.

Способ поясняется чертежом, где на чертеже представлено: 1 - анкер, 2 - хвостовик, 3 - кровля.

Способ осуществляется следующим образом. В кровлю (1) бурятся шпуры, в них помещают ампулы с клеем, затем в шпур устанавливают анкер (2) и вращательным движение задавливают его в шпур, раздавливая и перемешивая ампулы с клеем, после этого анкерным ключом отгибается хвостовик (2) анкера таким образом, чтобы между выступающей и расположенной в шпуре частью анкера образовался тупой угол, а выступающая часть располагалась перпендикулярно напластованию. А после этого производится установка опорных элементов (4) и затяжки.

Из чертежа видно, что вертикальная составляющая Р_н будет больше, чем Р_с и Р_р

Преимущество данного способа по сравнению с прототипом является меньшая трудоемкость работ, связанная с числом операций по установке крепи и увеличения несущей способности анкера под действием вертикальных нагрузок.

Испытания показали, что несущая способность анкера увеличивается приблизительно на 40%.