Способ установки податливого анкера

 

Изобретение относится к креплению горных выработок анкерами и позволяет повысить эксплуатационную надежность анкера, а также снизить его металлоемкость. Бурят скважину 1 и закрепляют в ней анкер посредством основного замка 7 на дне скважины и дополнительного замка на расстоянии от контура выработки, равном длине узла податливости. Длину последнего определяют по расчетной зависимости. Наличие дополнительного замка 7 предотвращает расслоение пород и снижает опасность их внезапного разрушения. На участке от внутреннего конца анкера до узла податливости скважину 1 можно бурить диаметром меньше, чем ее диаметр на участке размещения узла податливости. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИ>

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 D 20 00

ВСЕИИСИМ

ЫПЛ!Б (и1-:Л1ь И

БиБ) !40 Е-, OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4230368/23-03 (22) 15.04.87 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Б. 3. Амусин (53) 622.281.74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .% 1289996, кл. Е 21 D 21/00, !985.

54) СПОСОБ УСТАНОВКИ ПОДАТЛ ИБО! О АНКЕРА (57) Изобретение относится к креплению горных выработок анкерами и позволяет

„„SU„„1472687 А 1 повысить эксплуатационную надежность анкера, а также снизить его металлоемкость.

Бурят скважину 1 и закрепляют в ней анкер посредством основного замка 7 на дне скважины и дополнительного замка на расстоянии от контура выработки, равном длине узла податливости. Длину последнего определяют по расчетной зависимости. Наличие дополнительного замка 7 предотвращает расслоение пород и снижает опасность их внезапного разрушения. На участке от внутреннего конца анкера до узла податливости скважину 1 можно бурить диаметром меньше, чем ее диаметр на участке размещения узла податливости. 1 ил.

1472687

1+sin30

1 — sirI30

Формула изобретения

Изобретение относится к креплению гор-. ных выработок, а именно к способам установки податливых анкеров.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности анкера и снижение его металлоемкости.

На чертеже изображен податливый анкер, состоящий из анкерного стержня и узла податливости, размещенного в устье скважины, Технология способа установки податливого анкера заключается в следующем.

Бурят в выработке скважину 1, диаметр которой на 3 — 10 мм больше диаметра анкерного стержня 2. Разбуривают эту скважину большим диаметром на глубину от контура на 50 мм больше длины узла податливости

/.„которую определяют по формуле

1„=г„{(+(— } ) — 1), (3=(1+ э{ пф/(1 — sing), где l„— длина узла податливости анкера, м;

ro -- половина ширины выработки, м; — — расстояние от оси выработки до границы зоны неупругих деформаций, м;

)U„)- — предельное удлинение анкерного стержня, мм;

Г/О-- смещение контура выработки с учетом отпора анкера, мм;

<1: — — угол внутреннего трения массива горных пород, град; (з — — параметр, характеризующий степень увеличения максимального главного напряжения с увеличением минимального главного напряжения.

Диаметр разбуриваемой скважины принимают из условия размещения в ней узла податливости. Скрепляют стержень 2 с металлическим. стаканом 3 узла податливости, помегцают внутрь стакана 3 поршень с отверстиями 4, поджимают его пружиной 5 и заполняют внутреннее пространство стакана 3 вязкой жидкостью 6.

Перед введением анкерного стержня 2 в скважину на его концах устанавливают известным способом, например, с использованием эпоксидной смолы замки 7: основной на дне скважины и дополнительный — на расстоянии от контура выработки, равном длине узла податливости. Затем. вводят анкер в скважину.

После введения стержня 2 со стаканом 3 в скважину и закрепления замков 7 в анкере создают предварительное напряжение путем затягивания гайки 8 на штоке 9 и прижатия подхвата 10 к породе. Выдавливание вязкой жидкости 6 через отверстия в поршне 11 в полость 12 позволяет обеспечить заданную податливость анкера.

Пример. Выработка пролетом b=6 м расположена на глубине 1000 м в аргиллитах

R =50 МПа, угол падения пород и=5, угол внутреннего трения гр=30 .

Проявления горного давления при условии применения податливой анкерной крепи составляют: смещения U=260 мм, зона неупругих деформаций R@=4,6 м (нагрузка на анкерную крепь R,=92 кПа).

При несущей способности крени NS=

=100 кПа плотность установки анкеров п =Ра/М5=0,92 анк/м, соответственно, на 1 п. м. выработки требуется 5,4 анкера

{принимаем о анкеров).

Принимая )U,)=60 мм, по формуле 11) определяют длину узла податливости анкера

=3{(— +{ — } ) — — -1)=0,66 мж0,7 м;.

Длина жесткой части анкера определяется по формуле

L = r, — го — l,=5,5 — 3 — 0,7= 1,8.

Способ установки податливого анкера, включающий бурение в выработке скважины, введение в последнюю анкера с размещением узла податливости в устье скважины и анкерного стержня в остальной ее части, жесткое закрепление анкера посредством замка на дне скважины и натяжение анкера, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности анкера и снижения его металлоемкости, анкер дополнительно жестко закрепляют в скважине на расстоянии от контура выработки, равном длине узла податливости, при этом длину последнего определяют по формуле (,=го{(— +(— } ) — }, Р =(1+ з{п q>)/(1 — s i гнр), где 1, — длина узла, податливости анкера, м;

ro — половина ширины выработки, м;

r — расстояние от оси выработки до границы зоны неупругих деформаций, м; (U,) — предел ьное удл и нен ие а н керн ого

50 стержня, мм;

Uo — смещение контура выработки с учетом отпора анкера, мм; — угол внутреннего трения массива горных пород, град; — периметр, характеризующий сте55 пець увеличения максимального главного напряжения с увеличением минимального главного напряжения.