Анкер для крепления горных выработок

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована для обеспечения контроля за натяжением анкера в процессе установки и эксплуатации. Технический результат - повышение информативности узла податливости анкера за счет обеспечения визуального контроля предварительного натяжения анкера и смещения контура выработки. Указанный технический результат достигается тем, что в анкере, включающем узел податливости, выполненный в виде втулки, внедряемой гайкой в пакет шайб из податливого материала, установленных с возможностью сдвижения при деформировании вдоль образующей боковой поверхности втулки, высота втулки меньше толщины последней шайбы в пакете, а торцовые поверхности шайб снабжены средствами поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки. Средства поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки выполнены в виде окрашенных в разные цвета торцовых поверхностей шайб, причем каждому этапу смещения контура выработки соответствует свой цвет, или в виде полосок из светоотражающего материала, причем каждому этапу смещения контура выработки соответствует условленное количество полосок. Средства поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки выполнены в виде полосок, один конец которых закреплен на шайбе, а свободный конец зажат между шайбами, с возможностью выпадения свободных концов полосок при смещении шайб.

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована для обеспечения контроля за натяжением анкера в процессе установки и эксплуатации.

Известен анкер (А.с. СССР 1289996, МПК E21D 21/00, 1985), в котором узел податливости выполнен в виде установленных на стержне конусного рассекателя и разрушаемой цилиндрической втулки с фланцем, при этом рассекатель размещен между натяжной гайкой и разрушаемой втулкой.

Недостаток известного анкера в том, что величина внедрения конусного рассекателя во втулку не увязана с усилием натяжения анкера при его установке и эксплуатации. Кроме того, разрушение втулки происходит не поэтапно, а произвольно, при этом деформированная втулка остается на стержне и создает условия для травмирования рабочих. В случае использования данной конструкции, как и других известных (Анкерное крепление на шахтах Кузбасса и дальнейшее его развитие / А.В.Ремезов, В.Г.Харитонов, В.П.Мазикин и др. - Кемерово, Кузбассвузиздат, 2005. - 471 с.), возможен лишь инструментальный контроль за предварительным натяжением анкера и смещением контура выработки с установкой контурных и глубинных реперов, что требует высокой квалификации исполнителей и наблюдателей.

Наиболее близким к предлагаемому является анкер (А.с. СССР 1758239, МПК E21D 21/00, 1992), узел податливости которого выполнен в виде пакета шайб с калиброванным центральным отверстием. На хвостовой части стержня установлена втулка, выполненная в виде калиброванного усеченного конуса. Шайбы пакета выполнены из податливого материала и установлены с возможностью сдвижения при деформировании вдоль образующей боковой поверхности конуса.

Недостатки известного анкера в том, что:

1) при большой высоте конусной втулки последние шайбы в пакете не сдвигаются, т.к. втулка упирается в плиту, а гайка во втулку, при этом шайбы не оказывают сопротивления смещению массива;

2) нет индикации достижения требуемого усилия натяжения анкера при его установке;

3) нет предупреждающих поэтапных визуальных сигналов (индикации) о том, что смещение контура выработки начало достигать предельных величин.

Технический результат - повышение информативности узла податливости анкера за счет обеспечения визуального контроля предварительного натяжения анкера и смещения контура выработки.

Указанный технический результат достигается тем, что в анкере, включающем узел податливости, выполненный в виде втулки, внедряемой гайкой в пакет шайб из податливого материала, установленных с возможностью сдвижения при деформировании вдоль образующей боковой поверхности втулки, высота втулки меньше толщины последней шайбы в пакете, а торцовые поверхности шайб снабжены средствами поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки. Средства поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки выполнены в виде окрашенных в разные цвета торцовых поверхностей шайб, причем каждому этапу смещения контура выработки соответствует свой цвет, или в виде полосок из светоотражающего материала, причем каждому этапу смещения контура выработки соответствует условленное количество полосок. Средства поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки выполнены в виде полосок, один конец которых закреплен на шайбе, а свободный конец зажат между шайбами, с возможностью выпадения свободных концов полосок при смещении шайб.

Заявляемое устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид анкера после установки, на фиг.2, - вид анкера с индикацией прохождения намеченной зоны смещения контура выработки; на фиг.3 - вид анкера с индикацией предельного смещения контура выработки.

Заявляемый анкер состоит из стержня 1, внедренного в замок 2, опорной плиты 3, узла податливости в виде гайки 4, внедряющей втулку 5 в пакет шайб 6 из податливого материала.

Анкер работает следующим образом:

После закрепления в шпуре стержня 1 замком 2 на стержне 1 размещают опорную плиту 3, пакет шайб 6, втулку 5 и гайку 4.

Количество шайб в пакете выбирают с учетом предельного смещения контура выработки, например, 6 шайб. Торцовые поверхности шайб, которые непосредственно после установки анкера прижаты друг к другу и невидимы, снабжены средствами поэтапной сигнальной индикации для визуального контроля смещения контура выработки: они предварительно окрашены в разные цвета или на них предварительно нанесены полоски из светоотражающего материала. Сигнальная индикация прохождения намеченного этапа смещения контура выработки (например, 40, 70, и 90% от максимального смещения) обеспечивается либо соответствующим цветом, либо условленным количеством полосок на торцовой поверхности сдвигающейся и изгибающейся в это время шайбы. Сигнальная индикация предельного смещения контура выработки выполнена в виде полосок, один конец которых закреплен на последней шайбе, соответствующей предельному смещению контура выработки, а свободный конец зажат между шайбами, с возможностью выпадения свободных концов полосок при смещении шайб.

Визуальной индикацией достижения требуемого усилия при установке анкера является полное внедрение втулки 5 в пакет шайб 6.

По мере смещения контура выработки шайбы 6 начинают сдвигаться вдоль образующей боковой поверхности втулки 5, края нижних шайб начинают поочередно деформироваться - изгибаться. При изгибе шайбы, например, на этапе 40% (фиг.2) от предельного смещения на ее развернутой поверхности наблюдателю становится видна одна предварительно нанесенная полоска из светоотражающего материала. При изгибе шайбы, например, на отметке 70% от предельного смещения контура выработки на поверхности соответствующей шайбы наблюдателю становятся видны две полосы. Наконец, при изгибе шайбы, соответствующей 90% от предельного смещения становятся видны три полосы. При этом для сигнальной индикации предельного смещения контура выработки выпадают и становятся видны наблюдателю предварительно зажатые между шайбами свободные концы полосок, один конец которых закреплен на последней шайбе (фиг.3).

Втулка 5 выполнена толщиной меньшей, чем толщина последней шайбы в пакете, поэтому индикация смещения контура выработки будет обеспечиваться даже в случае, если в пакете останется единственная шайба.

Таким образом, обеспечивается визуально сигнал к проведению мероприятий по усилению крепи, если предельное смещение контура выработки еще не исчерпано.

1. Анкер для крепления горных выработок, включающий узел податливости, выполненный в виде втулки, внедряемой гайкой в пакет шайб из податливого материала, установленных с возможностью сдвижения при деформировании вдоль образующей боковой поверхности втулки, отличающийся тем, что высота втулки меньше толщины последней шайбы в пакете, а торцовые поверхности шайб снабжены средствами поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки.

2. Анкер по п.1, отличающийся тем, что средства поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки выполнены в виде окрашенных в разные цвета торцовых поверхностей шайб, причем каждому этапу смещения контура выработки соответствует свой цвет.

3. Анкер по п.1, отличающийся тем, что средства поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки выполнены в виде полосок из светоотражающего материала нанесенных на шайбы, причем каждому этапу смещения контура выработки соответствует условленное количество полосок.

4. Анкер по пп.1 и 3, отличающийся тем, что средства поэтапной сигнальной индикации предельного смещения контура выработки выполнены в виде полосок, один конец которых закреплен на последней шайбе, соответствующей предельному смещению контура выработки, а свободный конец зажат между шайбами с возможностью выпадения свободных концов полосок при смещении шайб.