RU204737U1

RU204737U1 - Rock bolt support washer

Info

Publication number: RU204737U1
Application number: RU2020144384U
Authority: RU
Inventors: Антон Анатольевич Зубков; Ильдар Мухаметович Кутлубаев
Original assignee: Антон Анатольевич Зубков; Ильдар Мухаметович Кутлубаев
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-06-08

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при креплении выработок анкерами фрикционного типа. Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширение функциональных возможностей. Опорная шайба анкерной крепи выполняется в виде пластины 1 с объемным выступом 2, отверстием 3 для анкера и ребром 4. Ребро 4 направленно внутрь объемного выступа 2, и ограничивает одной стороной 6 отверстие 3. При этом высота ребра составляет от двух до четырех толщин пластины, предпочтительно 2,5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the mining industry and can be used for fastening workings with friction-type anchors. The technical problem to be solved by the utility model is to expand the functionality. Anchor support washer is made in the form of a plate 1 with a volumetric projection 2, a hole 3 for an anchor and an edge 4. The rib 4 is directed towards the interior of the volumetric projection 2, and limits the hole 3 to one side 6. The height of the rib is from two to four plate thicknesses, preferably 2.5. 1 wp f-ly, 1 dwg.

Description

Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности, а именно к комплексам, обеспечивающим крепление горных выработок анкерами фрикционного типа.The utility model relates to the mining industry, namely to the complexes that provide the fastening of mine workings with friction-type anchors.

Предшествующий уровень техники.Prior art.

Известна опора анкерной крепи, содержащая металлическую упругую пластину квадратной или прямоугольной формы с центральным сферическим выступом и отверстием под анкер, у которой центральная сферическая часть пластины выполнена переходящей в двукрылое основание, крылья которого расположены под углом один к другому, а вершина перегиба находится на одной из взаимно перпендикулярно расположенных центральной оси симметрии опоры (см. патент на полезную модель РФ №17566, Е21D 21/00).Known support for roof bolting, containing a metal elastic plate of square or rectangular shape with a central spherical protrusion and an anchor hole, in which the central spherical part of the plate is made turning into a two-winged base, the wings of which are located at an angle to one another, and the top of the bend is on one of mutually perpendicular to the central axis of symmetry of the support (see patent for a useful model of the Russian Federation No. 17566, E21D 21/00).

При возведении анкерной крепи задают необходимое предварительное натяжение анкерного каната, величину которого контролируют по степени деформации опорной шайбы - контакту ее с кровлей выработки или величине зазора между кровлей выработки и крыльями платины. Недостатком известной конструкции опорной шайбы является сложность задания крыльям пластины одинаковой прочности и контроля степени деформации опорной шайбы по контакту ее с кровлей горной выработки.When erecting the roof bolting, the required preliminary tension of the anchor rope is set, the value of which is controlled by the degree of deformation of the support washer - its contact with the roof of the mine or the size of the gap between the roof of the mine and the wings of the plate. The disadvantage of the known design of the support washer is the complexity of setting the wings of the plate of the same strength and control of the degree of deformation of the support washer in contact with the roof of the mine.

Известна опорная шайба для анкеров, содержащая металлическую упругую пластину с центральной сферической выпуклостью с одной стороны и соответствующим углублением с противоположной стороны и отверстием под анкер в центре сферической выпуклости, при этом периферическая часть металлической упругой пластины со стороны сферической выпуклости снабжена ребрами жесткости. Кроме того, ребра для каждой металлической упругой пластины набора выполнены с высотой, соответствующей заданной упругой податливости (см. патент на полезную модель РФ №89612, Е21D 21/00).Known support washer for anchors, containing a metal elastic plate with a central spherical bulge on one side and a corresponding recess on the opposite side and an anchor hole in the center of the spherical bulge, while the peripheral part of the metal elastic plate on the side of the spherical bulge is provided with stiffeners. In addition, the ribs for each metal elastic plate of the set are made with a height corresponding to a given elastic compliance (see patent for a useful model of the Russian Federation No. 89612, E21D 21/00).

Недостатком данной конструкции является ограниченные возможности при закреплении поверхности выработки с использованием армирующей сетки. Известная конструкция допускает использование только после предварительной установки на контур выработки армирующей сетки. Затем опорная шайба подводится к армирующей сетке, в отверстие вставляется анкер и производится закрепление сетки. Технологический процесс предусматривает процедуру поддержки армирующей сетки до ее закрепления опорной шайбой.The disadvantage of this design is the limited possibilities for securing the surface of the working with the use of a reinforcing mesh. The known design allows the use only after pre-installation on the contour of the production of a reinforcing mesh. Then the support washer is brought to the reinforcing mesh, the anchor is inserted into the hole and the mesh is fixed. The technological process provides for the procedure for supporting the reinforcing mesh before it is secured with a support washer.

Наиболее близким техническим решением является опорная шайба анкерной крепи, в виде металлической пластины квадратной или прямоугольной формы с объемным выступом и отверстием под анкер, выделенное, в плоской пластине со стороны сферического выступа, ребро, плоскости которого направлены к объемному выступу (см. патент на полезную модель РФ №158225, Е21D 21/00).The closest technical solution is an anchor support washer, in the form of a square or rectangular metal plate with a volumetric protrusion and an anchor hole, highlighted in a flat plate from the side of a spherical protrusion, a rib, the planes of which are directed to a volumetric protrusion (see patent for useful RF model No. 158225, E21D 21/00).

Недостатком известного решения является ограниченные возможности использования при механизированной установке анкера в горизонтальные шпуры. Это обусловлено тем, что контакт опорной шайбы и анкера происходит по дистальным краям отверстия по точкам, образованным пересечением двух взаимно перпендикулярных поверхностей, образующих угол 90 град, т.е. с образованием режущей кромки. Расстояние между точками контакта, вдоль продольной оси минимально и равно толщине пластины. Центр тяжести опорной шайбы расположен вблизи плоскости пластины, на значительном удалении от отверстия в объемном выступе.The disadvantage of the known solution is the limited use when mechanized installation of the anchor in horizontal boreholes. This is due to the fact that the contact between the support washer and the anchor occurs along the distal edges of the hole at the points formed by the intersection of two mutually perpendicular surfaces forming an angle of 90 degrees, i.e. with the formation of a cutting edge. The distance between the points of contact along the longitudinal axis is minimal and equal to the thickness of the plate. The center of gravity of the support washer is located near the plane of the plate, at a considerable distance from the hole in the volumetric protrusion.

Момент от силы тяжести опорной шайбы создает значительные по величине реакции в точках контакта анкера и шайбы. Под их действием опорная шайба подклинивается на анкере при его горизонтальном положении. При установке анкера опорная шайба смещается по его поверхности. Под действием большой по величине реакции в точках контакта и наличии режущей кромки нарушается целостность поверхности анкера. А при наличии защитного покрытия происходит его разрушение.The moment from the force of gravity of the support washer creates significant reactions in the points of contact between the anchor and the washer. Under their action, the support washer wedges on the anchor when it is horizontal. When installing the anchor, the support washer moves along its surface. Under the influence of a large reaction at the points of contact and the presence of a cutting edge, the integrity of the anchor surface is violated. And in the presence of a protective coating, its destruction occurs.

В случае неперпендикулярности поверхности выработки к оси шпура, в момент контакта опорной шайбы с поверхностью выработки, происходит ее заклинивание на анкере.In the case of non-perpendicularity of the working surface to the borehole axis, at the moment of contact of the support washer with the working surface, it becomes jammed on the anchor.

В связи с этим ограничивается возможность штатного использования опорных шайб при установке анкеров в горизонтальные шпуры. Кроме того, исключается возможность ее применения с анкерами, имеющими защитное покрытие.In this regard, the possibility of the regular use of support washers when installing anchors in horizontal boreholes is limited. In addition, the possibility of its use with anchors that have a protective coating is excluded.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of the utility model.

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении технологических возможностей опорной шайбы анкерной крепи за счет использования при установке анкера в шпур произвольной ориентации, исключения вероятности заклинивания, сохранения целостности поверхности анкера или защитного покрытия.The technical problem to be solved by the utility model is to expand the technological capabilities of the anchor support washer by using an arbitrary orientation when installing the anchor in the hole, eliminating the probability of jamming, maintaining the integrity of the anchor surface or protective coating.

Поставленная цель достигается тем, что в опорной шайбе анкерной крепи, выполненной в виде пластины квадратной, прямоугольной, круглой формы, с объемным выступом, ребром и отверстием для анкера, ребро выполнено на объемном выступе, направлено внутрь объемного выступа, а одна его поверхность формирует отверстие. При этом высота ребра составляет от двух до четырех толщин пластины, предпочтительно 2,5.This goal is achieved by the fact that in the anchor support washer, made in the form of a square, rectangular, round plate, with a volumetric projection, an edge and an anchor hole, the rib is made on a volumetric projection, directed into the volumetric projection, and one of its surface forms a hole ... In this case, the height of the rib is from two to four plate thicknesses, preferably 2.5.

Краткое описание фигур чертежей.Brief description of the figures of the drawings.

Полезная модель поясняется рисунком: на фиг. 1 - соединение вида с разрезом опорной шайбы анкерной крепи.The utility model is illustrated by the figure: Fig. 1 is a connection of a sectional view of an anchor support washer.

Вариант осуществления полезной модели.An embodiment of the utility model.

Опорная шайба анкерной крепи имеет пластину 1, квадратной, прямоугольной или круглой формой контура внешней ограничивающей поверхности (фиг. 1). Пластина имеет толщину t. В пластине 1 выполнен объемный выступ 2. В объемном выступе 2 имеется отверстие 3, с продольной осью 4. В отверстие 3 вводится анкер (условно на фиг. 1 не показан). Ребро 5 выполнено на объемном выступе 2 и направленное в его внутреннюю полость. Поверхностей 6, ребра 5, формирует собой поверхность отверстия 3.The support washer of the roof bolting has a plate 1, square, rectangular or circular in shape of the outline of the outer bounding surface (Fig. 1). The plate has a thickness t. In the plate 1 there is a volumetric protrusion 2. In the volumetric protrusion 2 there is a hole 3 with a longitudinal axis 4. An anchor is inserted into the hole 3 (conventionally not shown in Fig. 1). The rib 5 is made on the volumetric protrusion 2 and directed into its inner cavity. Surfaces 6, ribs 5, forms the surface of the hole 3.

Высота ребра 5-b, составляет от двух до четырех величин толщины пластины t. Предпочтительно выполнять b=2,5*t.The height of the rib 5-b is two to four times the thickness of the plate t. It is preferable to perform b = 2.5 * t.

Выполнение ребра 5, направленным во внутреннюю полость объемного выступа 2, обеспечивает контакт опорной шайбы по поверхности ребра 6 в дистальных зонах а и в. При этом дистальные зоны разнесены на величину b, кратно превышающую толщину пластины t. Это позволяет уменьшить реакцию между пластиной и анкером в точках их контакта. Формирование поверхности отверстия стороной 6, ребра 5, обеспечивает замену точечного контакта опорной шайбы и анкера на контакт по поверхности. Это обеспечивает снижение удельных нагрузок и исключает нарушение целостности поверхности анкера или нанесенного на него покрытия. Снижается вероятность заклинивания опорной шайбы на анкере при установке в горизонтальные шпуры.The execution of the rib 5 directed into the inner cavity of the volumetric protrusion 2 ensures contact of the support washer on the surface of the rib 6 in the distal zones a and b. In this case, the distal zones are spaced apart by an amount b, which is a multiple of the plate thickness t. This reduces the reaction between the plate and the anchor at their points of contact. The formation of the hole surface by side 6, rib 5, provides the replacement of the point contact of the support washer and the anchor with a contact over the surface. This provides a reduction in specific loads and eliminates the violation of the integrity of the surface of the anchor or the coating applied to it. Reduces the likelihood of jamming of the support washer on the anchor when installed in horizontal boreholes.

Применение опорной шайбы.Application of a support washer.

Перед введением анкера в шпур на его конец устанавливается, через отверстие 3, опорная шайба так, что пластина 1 обращена к поверхности выработки. Ось анкера устанавливается соосно оси шпура.Before the introduction of the anchor into the hole, a support washer is installed at its end through hole 3 so that the plate 1 faces the working surface. The anchor axis is installed coaxially with the borehole axis.

При горизонтальном положении оси шпура продольная ось 4 отклоняется от оси анкера вследствие действия силы тяжести. Создается контакт с одной стороны по зоне а, с противоположной - по зоне в. Разнесение зон контакта на расстояние b обеспечивает небольшую реакцию на поверхности анкера. Экспериментальными исследованиями установлено, что при величине b=2*t исключается вероятность заклинивания и обеспечивается целостность поверхности покрытия. Увеличение b свыше 4*t ведет к появлению «утяжин» в зоне а, что может негативно сказаться на прочности в этой зоне. Было установлено, что наиболее рациональным является величина высоты ребра, равная 2,5 толщины пластины.With the horizontal position of the borehole axis, the longitudinal axis 4 deviates from the anchor axis due to the action of gravity. A contact is created on one side along zone a, on the opposite side along zone b. The spacing of the contact zones by distance b provides little reaction at the anchor surface. Experimental studies have established that with a value of b = 2 * t, the probability of jamming is excluded and the integrity of the coating surface is ensured. An increase in b over 4 * t leads to the appearance of "sinking" in the zone a, which can negatively affect the strength in this zone. It was found that the most rational is the value of the rib height equal to 2.5 of the plate thickness.

При выполнении ребра 5 на объемном выступе 2, и направлении его внутрь объемного выступа, качественно меняется форма контактирующей поверхности опорной шайбы - отсутствуют режущие кромки характерные для прототипа.When rib 5 is performed on the volumetric protrusion 2, and its direction is inside the volumetric protrusion, the shape of the contacting surface of the support washer changes qualitatively - there are no cutting edges characteristic of the prototype.

Выполнение поверхности 6, ребра 5, формирующим отверстие 3, обеспечивается создание контакта между анкером и опорной плитой по поверхности и распределение по ней действующей нагрузки. Как следствие, при горизонтальном положении оси шпура исключается вероятность заклинивания опорной шайбы на анкере и нарушение целостности поверхности анкера.The execution of the surface 6, the rib 5, forming the hole 3, ensures the creation of contact between the anchor and the base plate over the surface and the distribution of the acting load over it. As a result, with the horizontal position of the borehole axis, the probability of jamming of the support washer on the anchor and violation of the integrity of the anchor surface is eliminated.

Таким образом, заявляемая опорная шайба анкерной крепи обладает большими технологическими возможностями: установка анкера в горизонтальные шпуры без вероятности заклинивания, обеспечение сохранности поверхности анкера и защитных покрытий, нанесенных на него.Thus, the claimed anchor support washer has great technological capabilities: installation of the anchor in horizontal boreholes without the likelihood of jamming, ensuring the safety of the anchor surface and protective coatings applied to it.

Claims

1. Anchor support washer, in the form of a square, rectangular, circular plate with a volumetric protrusion, an anchor hole and a rib, characterized in that the rib is made on the volumetric protrusion, directed inside the volumetric protrusion and limits the hole on one side.

2. Anchor support washer according to claim 1, characterized in that the height of the rib is from two to four plate thicknesses, preferably 2.5.