PL212534B1 - Kotew górnicza, zwlaszcza kotew urabialna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kotew górnicza, zwłaszcza kotew urabialna, znajdująca zastosowanie w szczególności w górnictwie podziemnym węgla kamiennego do wzmacniania ociosu wyrobiska wybierkowego.

Znane i stosowane są powszechnie kotwie urabialne, których żerdź osadzana w otworze kotwiowym wykonana jest z drewna, bądź też tworzywa sztucznego. Żerdź utwierdza się w otworze kotwiowym za pomocą ładunków klejowych chemoutwardzalnych, bądź też poprzez wprowadzenie do otworu kotwiowego z włożoną żerdzią środka iniekcyjno-wiążącego, podawanego za pomocą głowicy iniekcyjnej. Wykorzystanie tego typu kotwi urabialnych wiąże się jednak z wieloma niedogodnościami. Do podstawowych zaliczyć trzeba konieczność dysponowania dużymi ilościami zróżnicowanych co do długości kotwi, co wymaga odpowiednich pomieszczeń magazynowych, procedur transportowych i składowisk przyprzodkowych. W przypadku kotwi o zwiększonej długości żerdzi problemy te w sposób istotny ulegają zwiększeniu.

Znana jest również, na przykład z polskiego opisu patentowego nr PL 156 596, kotew górnicza, której żerdź uformowana jest na kształt zbliżony do cylindrycznej tulei przeciętej wzdłużnie, której krawędzie przecięcia zachodzą na siebie sprężyście. Na skutek ściśnięcia żerdzi jej średnica zewnętrzna podlega zmniejszeniu i da się umieścić w otworze kotwiowym. Cofnięcie zacisku powoduje sprężyste rozparcie kotwi o ścianki otworu kotwiowego, dając w rezultacie związanie cierne żerdzi z górotworem. Kotwie o tej konstrukcji mogą znaleźć zastosowanie w specyficznych warunkach górniczych i nie rozwiązują problemów magazynowo-transportowych.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji kotwi górniczej, zwłaszcza urabialnej, która w zasadniczy sposób uprości całą gospodarkę transportowo-magazynową, a jednocześnie zapewni łatwe przystosowywanie kotwi do konkretnych warunków górniczych.

Istota wynalazku polega na tym, że na kompletną żerdź kotwi składa się baza o postaci umieszczonej w otworze kotwiowym elastycznej siatki zwiniętej w co najmniej dwuwarstwowy rulon o średnicy zewnętrznej mniejszej od średnicy otworu kotwiowego i długości dobranej do aktualnych warunków kotwionej calizny, oraz korpus utworzony po związaniu środka iniekcyjno-wiążącego, podanego do otworu kotwionego z wsuniętą uprzednio bazą.

Najlepiej jest, gdy baza żerdzi składa z wielu warstw zwiniętej w rulon siatki, a jej średnica zewnętrzna jest odcinkowo stabilizowana, aby wykonana żerdź jak najlepiej odpowiadała otworowi kotwiowemu dla niej przeznaczonemu.

W najprostszym wykonaniu stabilizowaniu średnicy zewnętrznej bazy żerdzi służą opaski zaciskowe rozstawione we wzajemnych odległościach na jej długości.

Baza żerdzi może zostać utworzona ze zwiniętej w rulon siatki z tworzywa sztucznego, przy czym ze względów bezpieczeństwa względem metanu tworzywo to musi wykazywać własności antystatyczne.

Korzystnym jest również, ze względu na uproszczenie prac w przodku przy przygotowywaniu żerdzi, gdy baza żerdzi składa się z czołowo do siebie dosuniętych odcinków uprzednio zrolowanych i dodatkowo wstępnie spreparowanych środkiem iniekcyjno- wiążącym o własnościach antystatycznych.

Możliwym jest również inne wykonanie, w którym baza jest utworzona ze zwiniętych w rulon, przylegających do siebie arkuszy siatki z tworzywa sztucznego i arkusza siatki metalowej. Przy takim zestawieniu siatka metalowa służy również rozładowywaniu ewentualnych elektrycznych ładunków statycznych, mogących pojawić się na siatce z tworzywa sztucznego.

Również w takim przypadku żerdzi może składać się z odcinków czołowo do siebie dosuniętych, uprzednio dodatkowo wstępnie spreparowanych środkiem iniekcyjno-wiążącym.

Korzystnym jest dla dokładniejszego zatłoczenia środka iniekcyjno-wiążącego, gdy baza żerdzi ma na całej długości osadzony, w zasadzie współosiowo, przewód do podawania środka iniekcyjno-wiążącego.

Najlepiej jest w takim przypadku, gdy przewód do podawania środka iniekcyjno-wiążącego jest przesuwny wraz z bazą żerdzi w kierunku osiowym otworu kotwiowego, dzięki czemu można poprzez zastosowanie właściwej głowicy iniekcyjnej uzyskać maksymalne dociągnięcie bazy żerdzi do dna otworu.

PL 212 534 B1

Ułatwienie penetracji środka iniekcyjno-wiążącego może być uzyskane za pomocą elementów dystansowych osadzonych na przewodzie do podawania środka iniekcyjno-wiążącego, utrzymujących w żądanym położeniu bazę żerdzi kotwi.

W przypadku stosunkowo długich otworów kotwiowych baza żerdzi może być osadzona we wsuniętym do otworu kotwiącego elastycznym płaszczu, co ułatwia operację wsuwania elastycznej bazy do otworu.

Prostym jest takie wykonanie elastycznego płaszcza, w którym ma on postać rury karbowanej z tworzywa sztucznego o własnościach antystatycznych.

Odmiana kotwi według wynalazku polega na tym, że ma żerdź utworzoną przez bazę o postaci wiązki równoległych do siebie elementów elastycznych, ułożonych na kształt rurkowy. Średnica zewnętrzna wiązki jest mniejsza od średnicy otworu kotwiowego, a długość jest dobierana każdorazowo w miejscu kotwienia do aktualnych warunków kotwionej calizny. Baza stanowi przy tym szkielet korpusu żerdzi, utworzonego przez związany środek iniekcyjno-wiążący, podany do otworu kotwiowego z umieszczoną w nim uprzednio bazą.

Najlepiej jest, gdy baza żerdzi ma na całej długości osadzony wewnątrz, w zasadzie współosiowo, przewód do podawania środka iniekcyjno-wiążącego.

Dla właściwego usytuowania bazy żerdzi w otworze kotwiowym korzystnym jest, gdy przewód do podawania środka iniekcyjno-wiążącego jest przesuwny wraz z bazą żerdzi w kierunku osiowym otworu kotwiowego.

Korzystnym dla operowania bazą żerdzi w trakcie umieszczania w otworze kotwiowym jest stabilizowanie jej zewnętrznej średnicy, przykładowo opaskami zaciskowymi rozmieszczonymi na jej długości we wzajemnie dobranych odległościach.

Korzystnym jest również, dla ułatwienia przepływu środka iniekcyjno-wiążącego w trakcie jego zatłaczania do otworu kotwiowego, gdy na przewodzie do podawania tego środka iniekcyjnowiążącego zamocowane są elementy dystansowe.

Przy długich otworach kotwiowych pożądanym jest umieszczenie bazy żerdzi, przed wsunięciem do otworu kotwiowego, w elastycznym płaszczu.

W takim przypadku elastyczny płaszcz może mieć postać rury karbowanej o własnościach antystatycznych.

Zasadniczą zaletą kotwi według wynalazku jest to, że jej żerdź jest wytwarzana na miejscu wykonywania kotwienia z wykorzystaniem bardzo prostej operacji zwijania arkusza siatki przyciętego uprzednio według konkretnych potrzeb wynikających z otworu kotwiowego, bądź też utworzenia wiązki elementów elastycznych i zatłaczania środka iniekcyjno-wiążącego. Odpada zatem cały złożony proces wielokrotnego magazynowania zgodnie z sortymentami, oraz transportu w wyrobiskach podziemnych z wykorzystaniem różnych środków transportowych, przystosowanych do sztywnych kotwi górniczych. Siatka z tworzywa sztucznego, bądź siatka metalowa, lub też wiązka elementów elastycznych wykonana z prętów o małej średnicy, mogą być przechowywane i transportowane bez stosowania sortymentowania i doboru środków transportowych, w postaci większych rulonów, bądź inaczej poskładanych płaskich arkuszy. Dodatkową zaletą wynikającą z wynalazku jest możliwość pełnego wykorzystania resztek arkuszy siatki bądź elementów elastycznych, poprzez wytwarzanie wstępnie spreparowanych rulonów o mniejszej długości, składanych ze sobą już w otworze kotwiowym w żądaną całość. Płaszcz pokrywający bazę żerdzi według wynalazku upraszcza i ułatwia osadzanie kotwi, zwłaszcza w otworach kotwiowych o większej długości. Zauważyć trzeba, że płaszcz ten, będąc elastycznym, również nie narzuca specjalnych warunków przechowywania i transportowania, które byłyby odmienne od standardowych. Dodatkową zaletą wynalazku jest łatwość wykonania żerdzi w otworze kotwiowym, a także regulowana w pewnych granicach ilością zwojów rulonu, finalna wytrzymałość tak wykonanych zakotwień górotworu.

Wynalazek został bliżej opisany w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia bazę żerdzi kotwi przed wsunięciem do otworu kotwiowego, fig. 2 - elastyczną siatkę przed zwinięciem w rulon tworzący bazę żerdzi kotwi, fig. 3 - bazę kotwi w uproszczonym przekroju poprzecznym, fig. 4 - przekrój poprzeczny przez bazę żerdzi kotwi wyposażoną w przewód do podawania środka iniekcyjno-wiążącego, fig. 5 - płaszcz dla bazy żerdzi w uproszczonym przekroju podłużnym, fig. 6 - bazę żerdzi wykonaną z siatki elastycznej, umieszczoną w płaszczu elastycznym, w uproszczonym przekroju poprzecznym, a fig. 7 - bazę żerdzi wykonaną jako wiązka równoległych do siebie elementów elastycznych.

PL 212 534 B1

Bazę 1 żerdzi kotwi górniczej stanowi elastyczna siatka 2 z tworzywa o własnościach antystatycznych zwinięta w rulon wielowarstwowy (fig. 1, fig. 2, fig. 3). Dla utrzymania średnicy zewnętrznej dz rulon stabilizowany jest opaskami zaciskowymi 3 rozmieszczonymi na długości L rulonu we wzajemnie dobranych odległościach L1. We wnętrzu bazy 1 współosiowo z nią osadzony jest (fig. 4) przewód 4 do podawania środka iniekcyjno-wiążącego, na którym nałożone są elementy dystansowe 5 ułatwiające rozpływ środka iniekcyjno-wiążącego. W przypadku dłuższych otworów kotwiowych baza 1 żerdzi kotwi umieszczona jest w elastycznym płaszczu 6 (fig. 5, fig. 6) mającym postać rury karbowanej o własnościach antystatycznych. W odmianie wynalazku bazę 1 stanowią elementy elastyczne 7 ułożone w rurkowaty element (fig. 7), wewnątrz których umieszczony jest przewód 4 do podawania środka iniekcyjno-wiążącego, wyposażony w elementy zaciskowe 3 oraz elementy dystansowe 5. W takim wykonaniu otuliną zewnętrzną jest korzystnie elastyczny płaszcz 6. Do otworu kotwiowego, w którym umieszczona jest baza 1, dokonuje się wtłaczania środka iniekcyjno-wiążącego. Po zatłoczeniu i związaniu tego środka iniekcyjno-wiążącego otrzymuje się żerdź kotwi, która to żerdź składa się z bazy 1, oraz związanego z nią w otworze środka iniekcyjno-wiążącego, stanowiącego korpus 8 żerdzi.

Claims (19)

1. Kotew górnicza, zwłaszcza kotew urabialna, osadzana i mocowana żerdzią w przynależnym otworze kotwiowym za pomocą środka iniekcyjno-wiążącego wprowadzanego do otworu kotwiowego za pośrednictwem głowicy iniekcyjnej, znamienna tym, że ma żerdź utworzoną przez bazę (1) o postaci umieszczonej w otworze kotwiowym elastycznej siatki (2) zwiniętej w co najmniej dwuwarstwowy rulon o średnicy zewnętrznej (dz) mniejszej od średnicy otworu kotwiowego i długości (L) dobranej do aktualnych warunków kotwionej calizny, oraz przez korpus (8) utworzony po związaniu środka iniekcyjno-wiążącego, podanego do otworu kotwiowego z wsuniętą uprzednio bazą (1).

2. Kotew według zastrz. 1, znamienna tym, że baza (1) żerdzi składa się z wielu warstw zwiniętej w rulon siatki (2) i jej średnica zewnętrzna (dz) jest odcinkowo stabilizowana.

3. Kotew według zastrz. 2, znamienna tym, że do stabilizowania średnicy zewnętrznej (dz) służą opaski zaciskowe (3) mocowane na bazie (1) żerdzi w dobranych wzajemnych odległościach (L1).

4. Kotew według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że baza (1) żerdzi utworzona jest ze zwiniętej w rulon siatki (2) z tworzywa sztucznego o własnościach antystatycznych.

5. Kotew według zastrz. 4, znamienna tym, że baza (1) żerdzi składa się z czołowo do siebie dosuniętych odcinków, dodatkowo wstępnie spreparowanych środkiem iniekcyjno-wiążącym o własnościach antystatycznych.

6. Kotew według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że baza (1) żerdzi utworzona jest ze zwiniętych w rulon, przylegających do siebie arkuszy siatki z tworzywa sztucznego i arkusza siatki metalowej.

7. Kotew według zastrz. 6, znamienna tym, że baza (1) żerdzi składa się z czołowo do siebie dosuniętych odcinków, uprzednio dodatkowo wstępnie spreparowanych środkiem iniekcyjno-wiążącym.

8. Kotew według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że baza (1) żerdzi ma na całej długości (L) osadzony w zasadzie współosiowo przewód (4) do podawania środka iniekcyjno- wiążącego.

9. Kotew według zastrz. 8, znamienna tym, że przewód (4) do podawania środka iniekcyjnowiążącego jest przesuwny wraz z bazą (1) żerdzi w kierunku osiowym otworu kotwiowego.

10. Kotew według zastrz. 9, znamienna tym, że na przewodzie (4) do podawania środka iniekcyjno-wiążącego zamocowane są elementy dystansowe (5).

11. Kotew według zastrz. 8, znamienna tym, że baza (1) żerdzi osadzona jest we wsuniętym do otworu kotwiowego elastycznym płaszczu (6).

12. Kotew według zastrz. 11, znamienna tym, że elastyczny płaszcz (6) ma postać rury karbowanej o właściwościach antystatycznych.

13. Kotew górnicza, zwłaszcza kotew urabialna, osadzana i mocowana żerdzią w przynależnym otworze kotwiowym za pomocą środka iniekcyjno-wiążącego, wprowadzanego do otworu kotwiowego za pośrednictwem głowicy iniekcyjnej znamienna tym, że ma żerdź utworzoną przez bazę (1) o postaci wiązki równoległych do siebie elementów elastycznych (7), ułożonych na kształt rurkowaty,

PL 212 534 B1 o średnicy zewnętrznej (dz) mniejszej od średnicy otworu kotwiowego i długości (L) dobranej do aktualnych warunków kotwionej calizny oraz przez korpus (8) utworzony przez związany środek iniekcyjno-wiążący, podany do otworu kotwiowego z wsuniętą uprzednio bazą (1).

14. Kotew według zastrz. 13, znamienna tym, że baza (1) żerdzi ma na całej długości (L) osadzony we wnętrzu, w zasadzie współosiowo, przewód (4) do podawania środka iniekcyjno-wiążącego.

15. Kotew według zastrz. 14, znamienna tym, że przewód (4) do podawania środka iniekcyjnowiążącego jest przesuwny wraz z bazą (1) żerdzi w kierunku osiowym otworu kotwiowego.

16. Kotew według zastrz. 14 albo 15, znamienna tym, że baza (1) żerdzi ma zewnętrzną średnicę (dz) stabilizowaną, korzystnie opaskami zaciskowymi (3) rozmieszczonymi na jej długości (L) w dobranych, wzajemnych odległościach (L1).

17. Kotew według zastrz. 16, znamienna tym, że na przewodzie (4) do podawania środka iniekcyjno-wiążącego zamocowane są elementy dystansowe (5).

18. Kotew według zastrz. 14 albo 15, albo 17, znamienna tym, że baza (1) żerdzi osadzona jest we wsuwanym do otworu kotwiowego elastycznym płaszczu (6).

19. Kotew według zastrz. 18, znamienna tym, że elastyczny płaszcz (6) ma postać rury karbowanej o własnościach antystatycznych.