PL183999B1 - Kotew górnicza - Google Patents

Abstract

1. Kotew górnicza, zawierająca: żerdź kotwy w postaci pręta stalowego zaopatrzonego na zewnętrznym końcu w nakrętkę, płaską podkładkę z blachy stalowej zaopatrzonej w przelotowy otwór oraz nakrętkę przy czym nakrętka jest nakręcona na gwintowaną końcówkę zewnętrznego końca żerdzi kotwy i ustabilizowana - znamienna tym, że nakrętkę (5) stanowi korpus składający się z części prostopadłościennej (6) korzystnie w postaci prostopadłościanu sześciokątnego, przechodzącego w trzpień (7) w postaci albo walca albo stożka albo wycinka kuli - korzystnie walca zaś wewnętrzny koniec części prostopadłościennej (6) nakrętki (5) korzystnie ma postać albo stożka albo wycinka kuli (9) - korzystnie stożka a ponadto jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się, korzystnie, kołek stabilizujący (9) który osadzony jest dwóch otworach nakrętki (10) umieszczonych w prostopadłościennej części (6) nakrętki (5) i otworze żerdzi (11) w zerdzi kotwy (1) przy czym podkładka (4) osadzona jest na trzpieniu (7) nakrętki (5)

Description

Przedmiotem wynalazku jest kotew górnicza stanowiąca element składowy obudowy kotwiowej stosowanej, zwłaszcza w górnictwie rud, do wzmacniania górotworu.

Znana jest wklejana kotew górnicza składająca się z: żerdzi kotwi w postaci pręta stalowego, płaskiej podkładki z blachy stalowej oraz nakrętki. Żerdź kotwy stanowi pręt stalowy, którego jeden koniec - zwany dalej wewnętrznym jest wolny, drugi zaś - zwany dalej końcem zewnętrznym zakończony jest gwintem. Grubość podkładki dobierana jest w zależności od założonych parametrów obudowy kotwiowej, najczęściej ma kształt czworokąta z centrycznie usytuowanym otworem. Podkładka i nakrętka osadzone są na zewnętrznym końcu żerdzi kotwy przy czym podkładka osadzona jest suwliwie zaś nakrętka nakręcona jest na gwint żerdzi kotwy. Ponadto znana wklejana kotew górnicza zaopatrzona jest w kołek stabilizujący, który przesunięty jest przez współśrodkowe otwory, dwa umieszczone w nakrętce i jeden umieszczony w żerdzi kotwy co powoduje stabilizację nakrętki względem żerdzi kotwy. Unieruchomienie połączenia gwintowego - stabilizacja nakrętki - konieczne jest ze względu na sposób kotwienia, który polega na tym, że do wywierconego w górotworze otworu wprowadza się klej - ładunki żywiczne zawierające utwardzacz. Aby zaszedł proces wiązania kleju składniki muszą być ze sobą dokładnie wymieszane - dla umożliwienia procesu pokręcania żerdzią kotwy przy pomocy nakręconej na nią nakrętki (a nie posuwu nakrętki po linii śrubowej żerdzi kotwy), konieczne jest ustabilizowanie nakrętki względem żerdzi kotwy - co najmniej na czas potrzebny do wymieszania składników ( żywicy i utwardzacza). Nakrętka ma postać sześciokąta o wysokości zapewniającej utrzymanie - zakładanego dla danych warunków - naciągu żerdzi kotwy a więc utrzymanie założonej nośności kotwy górniczej. Proces kotwienia polega na tym, że wewnętrzny koniec żerdzi wprowadza się do, wcześniej wykonanego znanym sposobem, otworu w górotworze a następnie unieruchamia się go - znanym sposobem poprzez wklejenie. Po unieruchomieniu żerdzi kotwy nadaje się jej naciąg wstępny, poprzez pokręcanie nakrętką, przy czym w pierwszej fazie pokręcania nakrętką ścinany jest kołek stabilizujący w drugiej zaś uzyskuje się właściwy docisk podkładki do płaszczyzny górotworu a więc przeniesienie siły naciągu żerdzi kotwy na powierzchnię skały.

Znana jest również ekspansywna kotew górnicza składająca się z: żerdzi kotwy w postaci pręta stalowego, oraz płaskiej podkładki z blachy stalowej.

183 999

Żerdź kotwy stanowi pręt stalowy którego jeden koniec - zwany dalej wewnętrznym zaopatrzony jest w głowicę rozprężną, drugi zaś - zwany dalej końcem zewnętrznym zakończony jest łbem kształtowym, najczęściej, sześciokątnym. Podkładka ma, najczęściej, postać czworokąta z centrycznie usytuowanym otworem. Grubość podkładki dobierana jest w zależności od założonych parametrów obudowy kotwiowej. Podkładka osadzona jest suwliwie na zewnętrznym końcu żerdzi kotwy. Proces kotwienia polega na tym, że wewnętrzny koniec żerdzi wprowadza się do - wcześniej wykonanego znanym sposobem - otworu w górotworze. Następnie dociska się szczęki głowicy rozprężnej do ścianek otworu poprzez pokręcanie żerdzią kotwy aż do rozparcia głowicy w otworze.

Proces kotwienia prowadzi się przy użyciu znanych samojezdnych wozów kotwiących lub kotwiarek ręcznych.

Niedogodnością takiej konstrukcji kotew górniczych jest to, że nakrętki - ze względu na założone warunki wytrzymałościowe - mają wysokość ponad dwukrotnie większą od grubości podkładki i w całości wystają poza jej płaszczyznę. Jest to bardzo niekorzystne w przypadku kotwienia niskich wyrobisk w kopalniach stosujących samojezdne maszyny górnicze które, zaczepiają o wystające elementy kotwi niszcząc je, co doprowadza do pogorszenia stanu obudowy, a tym samym stateczności stropu. Pociąga to za sobą pogorszenie bezpieczeństwa pracy, a w skrajnych przypadkach prowadzi do niekontrolowanych obwałów: W celu uniknięcia tego niebezpieczeństwa konieczne jest częste przebudowywanie stropu co podraża koszty wydobycia - większa ilość urobku nie zawierającego rudy, dodatkowe zużycie: narzędzi, energii itp.

Kotew górnicza według wynalazku składa się z: podkładki z blachy stalowej i z żerdzi kotwy w postaci pręta stalowego, którego koniec wewnętrzny zaopatrzony jest w głowicę rozprężną zewnętrzny zaś w łeb kotwy korzystnie sześciokątny albo z żerdzi kotwy której wewnętrzny koniec jest wolny, zewnętrzny zaś jest zaopatrzony w gwint na którym osadzona jest nakrętka. Podkładkę stanowi albo płaska blacha stalowa, korzystnie w kształcie dowolnego wielokąta foremnego, zaopatrzona w otwór, albo blacha stalowa, korzystnie w kształcie dowolnego wielokąta foremnego, zaopatrzona w kształtowe wytłoczenie w postaci albo stożka albo cylindra albo wycinka kuli - korzystnie cylindra, w którym to kształtowym wytłoczeniu usytuowany jest przelotowy otwór. Korzystnie głębokość kształtowego wytłoczenia albo jest nie mniejsza niż wysokość łba kotwi albo jest nie mniejsza niż wysokość części prostopadłościennej nakrętki. Podkładka skierowana jest kształtowym wytłoczeniem w kierunku wewnętrznego końca żerdzi kotwy. Grubość podkładki dobierana jest w zależności od założonych parametrów obudowy kotwiowej. Nakrętka stanowi korpus składający się z prostopadłościennego kształtownika, korzystnie sześciokątnego, przechodzącego w trzpień w postaci albo walca, albo stożka, albo wycinka kuli, - korzystnie walca. Długość trzpienia jest nie mniejsza niż grubość podkładki. Część prostopadłościenna nakrętki w miejscu przejścia w trzpień, korzystnie, ma kształt kulisty albo stożkowy co pozwala na wychylenie podkładki w stosunku do osi kotwi przy występujących nierównościach powierzchni skał. Podkładka albo osadzona jest suwliwie na żerdzi kotwy i oparta jest na łbie żerdzi - w przypadku żerdzi kotwy zakończonej łbem kształtowym albo osadzona jest na trzpieniu nakrętki przy czym nakrętka nakręcona jest na gwint żerdzi kotwy trzpieniem w kierunku wewnętrznego końca żerdzi kotwy i ustabilizowana albo przez punktowy spaw nakrętki z żerdzią kotwi od strony końca żerdzi kotwy albo przez wprowadzenie między powierzchnie gwintowe substancji klejącej albo korzystnie zaopatrzona jest w kołek stabilizujący. Stosuje się cztery warianty stabilizacji nakrętki przy pomocy kołka stabilizującego:

wariant pierwszy - kołek stabilizujący umieszczony jednocześnie w dwóch otworach nakrętki i jednym otworze żerdzi przy czym otwory nakrętki umieszczone są albo w części prostopadłościennej nakrętki albo w trzpieniu nakrętki, wariant drugi - kołek stabilizujący umieszczony jednocześnie w jednym otworze nakrętki i jednym otworze żerdzi kotwy przy czym otwór nakrętki umieszczony jest albo w części prostopadłościennej nakrętki albo w trzpieniu nakrętki,

183 999 wariant trzeci - kołek stabilizujący umieszczony jednocześnie w dwóch otworach nakrętki przy czym otwory te umieszczone są w części prostopadłościennej nakrętki - stabilizacja w tym przypadku następuje po dociśnięciu kołka stabilizującego do czoła zewnętrznej części żerdzi kotwy, wariant czwarty - kołek stabilizujący jest dłuższy od grubości ścianki nakrętki, a umieszczony jest w otworze nakrętki usytuowanym w części prostopadłościennej nakrętki przy czym skierowany jest częścią wystającą do wnętrza nakrętki - stabilizacja podobnie jak w wariancie trzecim następuje po dociśnięciu kołka stabilizującego do czoła zewnętrznej części żerdzi kotwy.

Połączenie stabilizujące w każdym przypadku jest tak dobrane by możliwe było w odpowiednim momencie procesu kotwienia zerwanie tego połączenia.

Konstrukcja kotwy górniczej według wynalazku zapewnia taką samą nośność kotwy jak w rozwiązaniach znanych, a jednocześnie przesuwa nakrętkę poza zasięg korpusów samojezdnych maszyn górniczych, co pozwala na obniżenie wysokości wyrobisk bez obawy o zniszczenie obudowy kotwiowej.

Przedmiot wynalazku w przykładowym wykonaniu pokazany jest na rysunku na którym fig. 1 przedstawia kotew górniczą z płaską podkładką i nakrętką z trzpieniem w postaci walca usztywnioną kołkiem stabilizującym umieszczonym w części prostopadłościennej nakrętki, fig 2 przedstawia kotew górniczą z podkładką zaopatrzoną w kształtowe wytłoczenie w postaci stożka z nakrętką ustabilizowaną substancją klejącą wprowadzoną pomiędzy powierzchnie gwintowe żerdzi i nakrętki, fig. 3 przedstawia kotew górniczą z podkładką zaopatrzoną w kształtowe wytłoczenie w postaci wycinka kuli i nakrętką z trzpieniem w postaci stożka z kołkiem stabilizującym umieszczonym w otworach nakrętki podpierającym czoło końcówki zewnętrznej żerdzi kotwy, fig. 4 przedstawia kotew górniczą z podkładką zaopatrzoną w kształtowe wytłoczenie w postaci cylindra i nakrętką z trzpieniem w postaci wycinka kuli z kołkiem stabilizującym umieszczonym w jednym otworze nakrętki podpierającym czoło końcówki zewnętrznej żerdzi kotwy, fig. 5 przedstawia kotew górniczą z żerdzią kotwy zakończoną łbem kotwy i podkładką z kształtowym wytłoczeniem w postaci stożka, fig. 6 przedstawia kotew górniczą z żerdzią, kotwy zakończoną łbem kotwy i podkładką z kształtowym wytłoczeniem w postaci wycinka kuli, fig. 7 przedstawia kotew górniczą z żerdzią kotwy zakończoną łbem kotwy i podkładką z kształtowym wytłoczeniem w postaci cylindra.

Kotew górnicza w przykładowym wykonaniu składa się z żerdzi kotwy 1 zawierającej na zewnętrznym końcu łeb kotwy 2 lub gwint - gwintowaną końcówkę 3. Na gwintowaną końcówkę 3 nakręcona jest nakrętka 5 zaopatrzona w trzpień 7 na którym osadzona jest podkładka 4. Nakrętka 5 stanowi korpus w postaci prostopadłościanu sześciokątnego 6, przechodzącego w trzpień 7 w postaci walca - fig. 1 i 2, w postaci stożka jak pokazano na fig: 3 lub wycinka kuli jak pokazano na fig. 4. Wewnętrzny koniec części prostopadłościennej 6 nakrętki 5 ma postać stożka 8. Nakrętka 5 ustabilizowana jest albo przez kołek stabilizujący 9, który umieszczony jest jednocześnie we współśrodkowych otworach nakrętki 10 umieszczonych w części prostopadłościennej 6 nakrętki 5 i otworze żerdzi 11 jak pokazano na fig 1 albo przez kołek stabilizujący 9, który umieszczony jest w otworach nakrętki 10 w ten sposób że podpiera czoło żerdzi kotwy 1 jak pokazano na fig. 3 albo przez kołek stabilizujący 9, który umieszczony jest w otworze nakrętki 10 w ten sposób że podpiera czoło żerdzi kotwy 1 jak pokazano na fig. 4. Stabilizacja nakrętki możliwa jest również przez substancję klejącą 12 wprowadzoną pomiędzy powierzchnie gwintowe nakrętki 5 i gwintowanej końcówki żerdzi kotwy 1 jak pokazano na fig 2. Podkładka 4 - w przypadku gdy zaopatrzona jest w kształtowe wytłoczenie 13 skierowana jest tym kształtowym wytłoczeniem 13 w kierunku końcówki wewnętrznej żerdzi kotwi 1. Kształtowe wytłoczenie 13 może mieć postać stożka jak na fig. 2 i 6, wycinka kuli jak na fig. 3 i 6, cylindra jak na fig. 7. Rozwiązanie według wynalazku stosuje się w znany sposób do wzmacniania górotworu jako element składowy obudowy kotwiowej.

183 999

183 999

Fig.7

183 999

Fig 2

Fig.3

43

Fig.A

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kotew górnicza, zawierająca: żerdź kotwy w postaci pręta stalowego zaopatrzonego na zewnętrznym końcu w nakrętkę, płaską podkładkę z blachy stalowej zaopatrzonej w przelotowy otwór oraz nakrętkę przy czym nakrętka jest nakręcona na gwintowaną końcówkę zewnętrznego końca żerdzi kotwy i ustabilizowana - znamienna tym, że nakrętkę (5) stanowi korpus składający się z części prostopadłościennej (6) korzystnie w postaci prostopadłościanu sześciokątnego, przechodzącego w trzpień (7) w postaci albo walca albo stożka albo wycinka kuli - korzystnie walca zaś wewnętrzny koniec części prostopadłościennej (6) nakrętki (5) korzystnie ma postać albo stożka albo wycinka kuli (9) - korzystnie stożka a ponadto jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się, korzystnie, kołek stabilizujący (9) który osadzony jest dwóch otworach nakrętki (10) umieszczonych w prostopadłościennej części (6) nakrętki (5) i otworze żerdzi (11) w żerdzi kotwy (1) przy czym podkładka (4) osadzona jest na trzpieniu (7) nakrętki (5).
2. 2. Kotew górnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się kołek stabilizujący (9), który osadzony jest jednocześnie w otworach nakrętki (10) umieszczonych w trzpieniu (7) nakrętki (5) i w otworze żerdzi (11) w żerdzi kotwy (1).
3. 3. Kotew górnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się kołek stabilizujący (9), który osadzony jest jednocześnie w jednym otworze nakrętki (10) umieszczonym w prostopadłościennej części (6) albo w trzpieniu (7) nakrętki (5) i w otworze żerdzi (11) w żerdzi kotwy (1).
4. 4. Kotew górnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się kołek stabilizujący (9), który osadzony jest jednocześnie w otworach nakrętki (10) poniżej czoła żerdzi kotwy (1).
5. 5. Kotew górnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się kołek stabilizujący (9), który osadzony jest w jednym otworze nakrętki (10) poniżej czoła żerdzi kotwy (1).
6. 6. Kotew górnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się przez substancję klejącą (12) wprowadzoną pomiędzy powierzchnie gwintowe nakrętki (5) i gwintowanej końcówki żerdzi kotwi (1).
7. 7. Kotew górnicza według zastrz. 1, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się punktowy spaw nakrętki (5) z żerdzią kotwy (1) od strony jej końca.
8. 8. Kotew górnicza zawierająca: żerdź kotwy w postaci pręta stalowego zaopatrzonego na zewnętrznym końcu w nakrętkę, podkładkę z blachy stalowej zaopatrzonej w przelotowy otwór przy czym nakrętka jest nakręcona na gwintowaną końcówkę zewnętrznego końca żerdzi kotwy i ustabilizowana, znamienna tym że, podkładkę (5) stanowi blacha stalowa, korzystnie w kształcie dowolnego wielokąta foremnego zaopatrzona w kształtowe wytłoczenie (13) dookoła przelotowego otworu podkładki' (5) przy czym kształtowe wytłoczenie (13) ma postać albo stożka albo wycinka kuli albo korzystnie cylindra, zaś nakrętkę (5) stanowi korpus składający się z części prostopadłościennej (6) korzystnie w postaci prostopadłościanu sześciokątnego, przechodzącego w trzpień (7) na którym osadzona jest podkładka (4) przy czym trzpień (7) ma postać albo walca albo stożka albo wycinka kuli - korzystnie walca, a wewnętrzny koniec części prostopadłościennej (6) nakrętki (5) ma postać albo stożka albo wycinka kuli korzystnie stożka a ponadto jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się korzystnie kołek stabilizujący (9) który osadzony jest w dwóch otworach nakrętki (10) umieszczonych w prostopadłościennej części (6) nakrętki (5) i otworze żerdzi (11) w żerdzi kotwy (1).
9. 9. Kotew górnicza według zastrz. 8, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się kołek stabilizujący (9), który osadzony jest jednocześnie w otworach nakrętki (10) umieszczonych w trzpieniu (7) nakrętki (5) i w otworze żerdzi (11) w żerdzi kotwy (1).

   183 999
10. 10. Kotew górnicza według zastrz. 8, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się kołek stabilizujący (9), który osadzony jest jednocześnie w jednym otworze nakrętki (10) umieszczonym w prostopadłościennej części (6) albo w trzpieniu (7) nakrętki (5) i w otworze żerdzi (
11. 11) w żerdzi kotwy (1).
12. 12. Kotew górnicza według zastrz. 8, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się kołek stabilizujący (9), który osadzony jest jednocześnie w otworach nakrętki (10) poniżej czoła żerdzi kotwy (1).
13. 13. Kotew górnicza według zastrz. 8, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się kołek stabilizujący (9), który osadzony jest w jednym otworze nakrętki (10) poniżej czoła żerdzi' kotwy (1).
14. 14. Kotew górnicza według zastrz. 8, znamienna tym, że jako stabilizator nakrętki (5) stosuje się punktowy spaw nakrętki (5) z żerdzią kotwy (1) od strony jej końca.
15. 15. Kotew górnicza zawierająca: żerdź kotwy w postaci pręta stalowe, go zaopatrzonego na zewnętrznym końcu w łeb kotwy, podkładkę z blachy stalowej zaopatrzonej w przelotowy otwór, znamienna tym, że podkładkę (5) stanowi blacha stalowa, korzystnie w kształcie dowolnego wielokąta foremnego zaopatrzona w kształtowe wytłoczenie (13) korzystnie w postaci cylindra dookoła otworu przelotowego otworu podkładki (5).
16. 16. Kotew górnicza według zastrz. 15, znamienna tym, że kształtowe wytłoczenie (13) ma postać wycinka kuli.
17. 17. Kotew górnicza według zastrz. 15, znamienna tym, że kształtowe wytłoczenie (13) ma postać stożka.