RU2071564C1

RU2071564C1 - Anchor support

Info

Publication number: RU2071564C1
Application number: RU93053615A
Authority: RU
Inventors: В.М. Бочаров; Т.В. Бочарова; В.В. Волков; И.А. Мартыненко
Original assignee: Филиал Новочеркасского государственного технического университета в г.Шахты
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1997-01-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: anchor support of lockless type incorporates a hollow anchor rod with longitudinal slot extending through its length, and in lower part it has a protrusion for holding of supporting plate outside and an internal shoulder for holding a plug located in hollow anchor rod. Internal space is filled with substance which increases its volume at crystallization. After installation of anchor rod in borehole, crystallization starts of compound seated in hollow anchor rod. This leads to increasing of compound volume and deformation of anchor rod in borehole along its axis and its solidification in borehole by means of compound emitting from slot. This reduces cost of installing support, simplifies its design, requires no threaded joints and additional equipment. EFFECT: high efficiency. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в особенности к шахтным выработкам и их креплению, в частности к анкерной крепи для крепления кровли выработок, для крепления боков и подошвы выработок или для защиты крепи шахтных стволов. The invention relates to mining, in particular to mine workings and their fastening, in particular to an anchor support for fastening the roof of the workings, for fastening the sides and soles of the workings or for protecting the support of mine shafts.

Известная анкерная крепь представляет собой систему стержней-анкеров, вставляемых в пробуренные по периметру выработки скважины и закрепляемых различными способами в толщине пород. К анкерам подвешиваются опорные плиты, верхняя с затяжками или металлические сетки. Анкеры, работая на растяжение, удерживают анкеруемые породы от расслоения, сдвижения и обрушения. В породах со слоистой структурой слои неустойчивой непосредственной кровли либо прикрепляются (подшиваются) анкерами к устойчивой основной кровле, либо отдельные слои пород анкерами скрепляются (сшиваются) в одну монолитную плиту, которая способна воспринимать нагрузку от вышележащих горных пород, то есть анкерные крепи по характеру закрепления разделяются на анкерную крепь с закреплением в донной части (замковые анкеры) и анкерную крепь с закреплением по всей длине скважины или значительной ее части (железобетонные, армополимерные, винтовые). Последний тип анкерной крепи более предпочтителен. (смотри, например, книгу Справочник. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. Авторы В. Н. Каретников, В. Б. Клейменов, А. Г. Нуждихин, Москва, НЕДРА, 1989 г. с. 77 86). The well-known anchor support is a system of anchor rods inserted into drilled around the perimeter of the well production and secured in various ways in the thickness of the rocks. Base plates, the top with puffs or metal grids, are suspended from the anchors. Anchors, working in tension, keep the anchored rocks from stratification, displacement and collapse. In rocks with a layered structure, layers of an unstable direct roof are either attached (hemmed) by anchors to a stable main roof, or individual layers of rocks are anchored (sewn) into one monolithic plate, which is able to absorb the load from overlying rocks, that is, anchor supports by the nature of fixing are divided into anchor support with fastening in the bottom (lock anchors) and anchor support with fastening along the entire length of the well or a significant part of it (reinforced concrete, armopolymer, ntovye). The latter type of anchor support is preferable. (see, for example, the Handbook. Fastening of capital and preparatory mine workings. Authors V. N. Karetnikov, V. B. Kleimenov, A. G. Nuzhdikhin, Moscow, NEDRA, 1989, p. 77 86).

Предлагаемая анкерная крепь относится к беззамковой анкерной крепи. Известная беззамковая анкерная крепь для своего воздействия требует предварительного заполнения скважины (шпура) раствором вяжущего, после чего в заполненную скважину (шпур) помещается (погружением в заполняющий ее раствор) армирующего элемента, одевания опорного элемента и закрепления его на армирующем элементе и последующего твердения раствора с последующей подтяжкой после затвердения раствора (смотри там же, рис. 3.17 а-д). The proposed anchor support refers to the castleless anchor support. The well-known lockless anchor support for its impact requires the preliminary filling of the well (hole) with a binder solution, after which the reinforcing element is placed (immersed in the filling solution) into the filled well (hole), dressing the supporting element and fixing it on the reinforcing element and subsequent hardening of the solution with subsequent tightening after hardening of the solution (see ibid., Fig. 3.17 a-d).

Недостаток, связанный со сложностью удержания в скважине раствора вяжущего, устранен в техническом решении, приведенном там же на рис. 2.17,е. Заполнение скважины в этом случае раствором производится путем инъецирования в процессе установки армирующего элемента. Для достижения указанной цели используется специальное оборудование соединители, спецшланги, насос для подачи вяжущего раствора, устройство для герметизации устья скважины. Необходимость в применении специального оборудования при установке анкерной крепи приводит к усложнению процесса установки, появляется необходимость в выполнении дополнительных работ, связанных с обслуживанием специального оборудования его промывки после использования и т. д. Все сказанное приводит к увеличению времени установки анкерной крепи и к удорожанию процесса крепления и повышения стоимости проходки горной выработки в целом. The disadvantage associated with the difficulty in retaining the binder solution in the well is eliminated in the technical solution shown in the same figure. 2.17, e. In this case, the well is filled with a solution by injection during the installation of the reinforcing element. To achieve this goal, special equipment is used: connectors, special hoses, a pump for supplying a binder solution, a device for sealing the wellhead. The need to use special equipment when installing the anchor lining complicates the installation process, it becomes necessary to perform additional work related to the maintenance of special equipment for flushing it after use, etc. All of the above leads to an increase in the installation time of the anchor lining and the cost of the fixing process and increasing the cost of mining as a whole.

Недостатком существующей беззамковой анкерной крепи является сравнительная сложность конструкции анкерных болтов, а также большой объем работ и затрат времени на ее установку при креплении. The disadvantage of the existing lockless anchor lining is the comparative complexity of the design of anchor bolts, as well as the large amount of work and time spent on its installation during mounting.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является анкер, включающий пустотелый анкерный стержень с продольной щелью, выступом для поддержания опорной плиты, опорную плиту и размещенное в анкерном стержне вещество, способное увеличить свой объем при кристаллизации (см. а. с. СССР N 1578355, Е 21 D 21/00, 1990). Closest to the claimed technical solution is an anchor, including a hollow anchor rod with a longitudinal slit, a protrusion to support the base plate, a base plate and a substance placed in the anchor rod that can increase its volume during crystallization (see. S. USSR N 1578355, E 21 D 21/00, 1990).

Недостатком такого анкера является сложность конструкции и большие экономические затраты. The disadvantage of this anchor is the design complexity and high economic costs.

Цель изобретения упрощение конструкции анкеров для анкерной крепи, позволяющее сократить объем работ и время на ее установку при креплении. The purpose of the invention is to simplify the design of anchors for anchor support, which allows to reduce the amount of work and time for its installation during fastening.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что предлагаемая крепь состоит из гильзы цилиндрической формы, выполненной из металла и имеющей на образующей продольный разрез, а в нижней части замковый элемент с расширением и сужением для удержания опорной плиты и пробки (заглушки) и внутреннюю полость, заполненную составом, имеющим свойство увеличивать свой объем при кристаллизации, например, после смачивания. According to the invention, the goal is achieved by the fact that the proposed lining consists of a cylindrical sleeve made of metal and having a longitudinal section on the generatrix, and in the lower part a locking element with expansion and contraction to hold the base plate and cork (plug) and an internal cavity filled a composition having the ability to increase its volume during crystallization, for example, after wetting.

Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Анкерная крепь состоит из гильзы 1, помещенной в скважину (шпур) 2 и имеющая на кнопке в нижней части деформированный край 3, позволяющий с внешней стороны удерживать опорную плиту 4 и пробку 5 с внутренней стороны, предотвращающую выход наружу состава 6, помещенного во внутренней полости гильзы 1. С внешней стороны гильза 1 временно может быть подперта упором 7, а на своей образующей имеет продольную щель 8. Anchor support consists of a sleeve 1 placed in a borehole (borehole) 2 and having a deformed edge 3 on the button in the lower part, which allows holding the base plate 4 and cork 5 from the inside to prevent the composition 6 placed in the inner cavity outside sleeves 1. On the outside, the sleeve 1 can temporarily be supported by a stop 7, and has a longitudinal slot 8 on its generatrix.

Установка анкерной крепи производится следующим образом. Installation of anchor support is as follows.

В начале перед установкой производится бурение скважины (шпура) 2 в месте, где намечается установка анкера в соответствии с паспортом крепления выработки и производится затем очистка скважины от буровой мелочи, например, при помощи сжатого воздуха или иным образом. At the beginning, before installation, a well (hole) 2 is drilled at the place where the anchor is planned to be installed in accordance with the production attachment passport and then the well is cleaned of drill trifle, for example, using compressed air or otherwise.

После этого во внутреннюю полость гильзы 1 помещают раствор (состав), увеличивающий свой объем при кристаллизации, например, НВС-1, разработанное во ВНИИстроме (смотри, например, ж.Изобретатель и рационализатор N 7, 1984 г. стр. 8-9), затем на гильзу 1 одевают необходимого размера опорную плиту 4 и вводят в скважину 2 гильзу 1 до упора опорной плиты 4 в устье скважины 2 и подпирают снаружи упором 7, с целью временной фиксации гильзы 1 (это может быть осуществлено и другим способом). Через некоторое время, определяемое типом примененного состава, происходит увеличение объема содержимого 6 и раздвижка краев гильзы начиная от щелочи до соприкосновения со стенками скваижны 2 и заполнение оставшегося свободного объема между стенками скважины и стенками гильзы 1. При этом происходит замоноличивание стенок гильзы 1 в сважине, после окончания которого можно убрать упор 7. На этом постановка анкера и сооружение анкерной крепи оканчивается. After that, a solution (composition) is placed in the inner cavity of the sleeve 1, which increases its volume during crystallization, for example, NVS-1, developed at VNIIstrom (see, for example, inventor and rationalizer N 7, 1984, p. 8-9) then, on the sleeve 1, the base plate 4 is put in the required size and the sleeve 1 is inserted into the well 2 until the support plate 4 stops at the wellhead 2 and propped from the outside by the stop 7 in order to temporarily fix the sleeve 1 (this can be done in another way). After some time, determined by the type of composition used, the volume of the contents 6 increases and the edges of the liner slide apart from the alkali to contact with the walls of the well 2 and the remaining free volume is filled between the walls of the well and the walls of the liner 1. In this case, the walls of the liner 1 are monolized in the well, after the end of which it is possible to remove the emphasis 7. This sets the anchor and the construction of the anchor lining ends.

Состав 6, которым заполнена внутренняя полость гильзы 1 может готовиться путем разведения его водой на месте установки и последующей заливкой в гильзу. В других случаях, при применении других составов, внутренняя полость гильзы 1 может быть заранее заполнена на поверхности. На месте установки гильза, "заряженная" сухим составом смачивается водой путем окунания его в емкость с водой и выдержкой в ней некоторое время для увлажнения и пропитки. После этого установка анкера производится описанным выше способом. Это позволяет снизить трудозатраты на месте установки анкеров и снизить расходы. The composition 6, with which the inner cavity of the sleeve 1 is filled, can be prepared by diluting it with water at the installation site and then pouring it into the sleeve. In other cases, when using other compositions, the inner cavity of the sleeve 1 may be pre-filled on the surface. At the installation site, a sleeve "charged" with a dry composition is wetted with water by dipping it in a container of water and holding it for some time to moisturize and impregnate it. After that, the installation of the anchor is carried out as described above. This allows you to reduce labor costs at the installation site of the anchors and reduce costs.

Аналогичным образом предлагаемая анкерная крепь может быть использована и с другими типами поддерживающих элементов шайб, плит различной формы, а также подхватов, изготовленных из полосы, швеллеров, шахтного профиля и из круглых стержней. Similarly, the proposed anchor support can be used with other types of supporting elements for washers, plates of various shapes, as well as pickups made of strip, channels, shaft profiles and round rods.

Применение предлагаемой анкерной крепи позволяет снизить стоимость самой крепи, уменьшить объем работ и время на установку крепи. Отсутствуют расходы на вспомогательное оборудование для установки крепи, не требуется высокой квалификации работников, занятых на установке анкерной крепи предлагаемой конструкции. The use of the proposed anchor lining can reduce the cost of the lining itself, reduce the amount of work and time to install the lining. There are no expenses for auxiliary equipment for the installation of lining, it does not require highly skilled workers employed in installing the anchor lining of the proposed design.

Claims

Lockless anchor support, including a hollow anchor rod with a longitudinal slit, a protrusion to support the base plate, a base plate and a substance placed in the anchor rod capable of increasing its volume during crystallization, characterized in that it is provided with a stopper and a shoulder for holding it, made on the mouth end of the rod, and a substance capable of increasing its volume during crystallization consists of granular and liquid components, and the anchor rod is filled with a granular component with the possibility of prop Itki liquid component immediately before installation.