RU2244831C1

RU2244831C1 - Anchor (versions)

Info

Publication number: RU2244831C1
Application number: RU2003132646/03A
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Кю (RU); Н.Г. Кю
Original assignee: Институт горного дела Сибирского отделения Российской Академии наук (статус государственного учреждения)
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2005-01-20
Also published as: RU2003132646A

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: invention is used in workings for supporting. Proposed anchor includes rod, nut, support plate and destructible installed on rod. Tube with outer surface widening towards lock end of anchor is secured on rod. Destructible is made of preset-size particles of definite shape and strength by binder whose strength is less than that of said particles. Metal bushing is installed between support plate and destructible bushing. According to second design version, properties and ratio of volumes of particles of destructible bushing and binder are chosen to provide formation of loose mixture, after destruction of bushing, which can be pressed to form monolith articles. Anchor is furnished with metal pipe for fitting in hole.

EFFECT: reduced labor input when fitting in hole, reduced cost and improved reliability of fastening.

9 cl, 4 dwg

Description

Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано для крепления выработок.The technical solution relates to mining and can be used to attach workings.

Известна анкерная крепь по авт. св. СССР №1536012, кл. Е 21 D 21/00, опубл. в БИ №2, 1990 г., включающая стальной стержень периодического профиля, закрепленный в скважине посредством заполнения ее сыпучим материалом, подпорный элемент, установленный на его хвостовике, обсадной стакан, закрепленный на стальном стержне и имеющий продольные щели и упор, фибры, расположенные в сыпучем материале с хаотической ориентацией. Фибры выполнены в виде отрезков тонкой стальной проволоки.Known anchor support by ed. St. USSR No. 1536012, cl. E 21 D 21/00, publ. in BI No. 2, 1990, which includes a steel rod of a periodic profile fixed in the well by filling it with bulk material, a retaining element mounted on its liner, a casing fixed on a steel rod and having longitudinal slots and an emphasis, fibers located in loose material with a chaotic orientation. The fibers are made in the form of pieces of thin steel wire.

Эта анкерная крепь имеет относительно сложную конструкцию. При ее установке необходимо заполнять скважину сыпучим материалом, что для восстающих скважин связано с известными трудностями.This anchor support has a relatively complex structure. When installing it, it is necessary to fill the well with bulk material, which for rising wells is associated with known difficulties.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является анкер по авт. св. СССР №1344909, кл. Е 21 D 21/00, опубл. в БИ №38, 1987 г., включающий грузонесущую штангу с эксцентрично навинченной на замковом конце гайкой, опорную шайбу и разрушаемую втулку, установленную на штанге между гайкой и опорной шайбой. Разрушаемая втулка выполнена из термически закаленного стекла, а гайка и шайба - с размещенными на торце шипами, взаимодействующими с втулкой.The closest in technical essence and the set of essential features is an anchor for auth. St. USSR No. 1344909, cl. E 21 D 21/00, publ. in BI No. 38, 1987, which includes a load-carrying rod with a nut eccentrically screwed on the locking end, a support washer, and a collapsible sleeve mounted on the rod between the nut and the support washer. Destructible sleeve is made of thermally toughened glass, and the nut and washer - with spikes placed on the end, interacting with the sleeve.

Анкер имеет сложную конструкцию. Для его установки в скважине необходимо вращать штангу, которая зажимается стеклянной крошкой, образующейся в результате дробления разрушаемой втулки. На дробление разрушаемой втулки из закаленного стекла и преодоление трения между штангой и уплотняющейся стеклянной крошкой затрачивается много энергии. Размеры, форма и прочность стеклянной крошки обусловлены термически закаленным стеклом разрушаемой втулки и не могут варьироваться в больших пределах.The anchor has a complex structure. To install it in the well, it is necessary to rotate the rod, which is clamped by glass chips formed as a result of crushing of the collapsible sleeve. A lot of energy is spent on crushing the destructible sleeve of tempered glass and overcoming friction between the bar and the compacted glass chips. The size, shape and strength of glass chips are due to the thermally toughened glass of the collapsible sleeve and cannot vary within wide limits.

Решаемая техническая задача заключается в повышении эффективности анкера за счет снижения трудоемкости установки в скважине, уменьшения стоимости и повышения надежности крепления в результате упрощения конструкции и получения смеси при дроблении разрушаемой втулки, обеспечивающей возможность скрепления штанги со стенками скважины по всей длине.The technical problem to be solved is to increase the efficiency of the anchor by reducing the complexity of the installation in the well, reducing the cost and increasing the reliability of fastening as a result of simplifying the design and obtaining a mixture when crushing the collapsible sleeve, which allows the rod to be fastened with the walls of the well along the entire length.

Задача решается тем, что в анкере, включающем штангу, гайку, опорную шайбу и разрушаемую втулку, установленную на штанге, согласно предлагаемому техническому решению на штанге закреплена трубка с конусной внешней поверхностью, расширяющейся в сторону замкового конца анкера, а разрушаемая втулка выполнена из частиц заданных размеров, формы и прочности, скрепленных связующим веществом, прочность которого меньше прочности указанных частиц, при этом между опорной шайбой и разрушаемой втулкой установлена металлическая втулка.The problem is solved in that in the anchor, including the rod, nut, support washer and collapsible sleeve mounted on the rod, according to the proposed technical solution, the pipe is fixed on the rod with a conical external surface expanding towards the locking end of the anchor, and the collapsible sleeve is made of particles of specified size, shape and strength, fastened with a binder, the strength of which is less than the strength of these particles, while a metal sleeve is installed between the support washer and the collapsible sleeve.

Закрепленная на штанге трубка с конусной внешней поверхностью, расширяющейся в сторону замкового конца анкера, усиливает распор анкера при смещении штанги в направлении устья скважины. Разрушаемая втулка из частиц заданных размеров, формы и прочности, скрепленных связующим веществом, прочность которого меньше прочности указанных частиц, разрушается от осевого сжатия одновременно по всему объему, образуя сыпучую смесь, способную после ее прессования скреплять штангу и стенки скважины по всей длине, что существенно повышает надежность крепления. При этом не затрачивается энергия на дробление указанных частиц и вращение штанги и, следовательно, снижается трудоемкость установки анкера. Разрушаемая втулка дробится усилиями, обусловленными только прочностью связующего вещества. Она проста в изготовлении и имеет низкую стоимость. Использование металлической втулки между опорной шайбой и разрушаемой втулкой позволяет воздействовать на разрушаемую втулку, расположенную на любом участке скважины от ее устья до забоя. Все это повышает эффективность анкера.A tube fixed on the rod with a conical outer surface expanding towards the locking end of the anchor reinforces the anchor spacing when the rod is displaced in the direction of the wellhead. Destructible sleeve of particles of a given size, shape and strength, bonded with a binder, the strength of which is less than the strength of these particles, collapses from axial compression simultaneously throughout the volume, forming a granular mixture that, after pressing, can fasten the rod and well walls along the entire length, which is essential improves mounting reliability. In this case, no energy is spent on crushing these particles and the rotation of the rod and, therefore, reduces the complexity of installing the anchor. Destructible sleeve is crushed by efforts due only to the strength of the binder. It is easy to manufacture and has a low cost. The use of a metal sleeve between the support washer and destructible sleeve allows you to act on destructible sleeve located on any section of the well from its mouth to the bottom. All this increases the effectiveness of the anchor.

Целесообразно свойства и соотношение объемов частиц разрушаемой втулки и скрепляющего их связующего вещества выбирать таким, чтобы после дробления разрушаемой втулки получалась смесь, способная при ее прессовании образовывать монолитные изделия. Это позволяет, используя технологию формирования изделий прессованием, образовывать монолитную трубу, прочно скрепляющую штангу и стенки скважины.It is advisable to choose the properties and the ratio of the particle volumes of the collapsible sleeve and the binder holding them together so that after crushing the collapsible sleeve, a mixture is obtained that can form monolithic products when pressed. This allows, using the technology of forming products by pressing, to form a monolithic pipe, firmly fastening the rod and well walls.

Целесообразно, чтобы прочность частиц разрушаемой втулки была выше прочности горных пород стенок скважины. Это позволяет вдавливать указанные частицы в стенки скважины, увеличивая сцепление анкера с горной породой.It is advisable that the particle strength of the collapsible sleeve be higher than the rock wall strength of the well. This allows you to push these particles into the walls of the well, increasing the adhesion of the anchor to the rock.

Целесообразно на штанге установить дополнительно несколько разрушаемых втулок таким образом, чтобы прочность разрушаемых втулок по мере удаления от замкового конца анкера увеличивалась. За счет этого разрушаемые втулки дробятся не одновременно, а последовательно, начиная от забоя скважины. После дробления очередной разрушаемой втулки соответствующий участок скважины заполняется образовавшейся сыпучей смесью, которая уплотняется (вплоть до монолитного состояния) и скрепляет штангу со стенками скважины. Затем происходит дробление следующей разрушаемой втулки. В результате штанга скрепляется со стенками скважины последовательно, начиная от замкового конца анкера. При этом сыпучую смесь, образующуюся от дробления разрушаемых втулок, не нужно перемещать одновременно вдоль всего участка взаимодействия анкера с горной породой. Это снижает трудоемкость установки анкера и позволяет увеличивать длину участка, на котором штангу скрепляют со стенками скважины.It is advisable to install an additional several collapsible bushings on the rod so that the strength of the collapsible bushings increases with distance from the locking end of the anchor. Due to this, collapsible sleeves are not crushed simultaneously, but sequentially, starting from the bottom of the well. After crushing the next collapsible sleeve, the corresponding section of the well is filled with the formed loose mixture, which is compacted (up to a monolithic state) and fastens the rod to the walls of the well. Then there is a crushing of the next destructible sleeve. As a result, the rod is fastened to the walls of the well sequentially, starting from the castle end of the anchor. In this case, the bulk mixture resulting from crushing of destructible bushings does not need to be moved simultaneously along the entire area of interaction of the anchor with the rock. This reduces the complexity of installing the anchor and allows you to increase the length of the area on which the rod is fastened with the walls of the well.

Целесообразно в качестве штанги использовать стержень периодического профиля. Это существенно усиливает сцепление штанги с сыпучей смесью, образовавшейся в результате дробления разрушаемой втулки, или монолитной трубой, сформированной прессованием полученной смеси.It is advisable to use a rod of a periodic profile as a rod. This significantly enhances the adhesion of the rod with the granular mixture formed by crushing the collapsible sleeve, or a monolithic pipe formed by pressing the resulting mixture.

Во втором варианте исполнения в анкере, включающем штангу и разрушаемую втулку, установленную на штанге, согласно предлагаемому техническому решению на штанге закреплена трубка с конусной внешней поверхностью, расширяющейся в сторону замкового конца анкера, а разрушаемая втулка выполнена из частиц заданных размеров, формы и прочности, скрепленных связующим веществом, прочность которого меньше прочности указанных частиц. Свойства и соотношение объемов частиц разрушаемой втулки и скрепляющего их связующего вещества выбрано таким, чтобы после дробления разрушаемой втулки получалась сыпучая смесь, способная при ее прессовании образовывать монолитные изделия. Анкер снабжен металлической трубой для его установки в скважине.In the second embodiment, in the anchor, including the rod and the collapsible sleeve mounted on the rod, according to the proposed technical solution, the pipe is fixed on the rod with a conical outer surface expanding towards the locking end of the anchor, and the collapsible sleeve is made of particles of a given size, shape and strength, bonded with a binder, the strength of which is less than the strength of these particles. The properties and the ratio of the particle volumes of the collapsible collar and the binder holding them together are selected so that after crushing the collapsible collar a granular mixture is obtained that can form monolithic products when pressed. The anchor is equipped with a metal pipe for its installation in the well.

Благодаря выбору свойств и соотношения объемов частиц разрушаемой втулки и скрепляющего их связующего вещества таким образом, что после дробления разрушаемой втулки получается сыпучая смесь, способная при ее прессовании образовывать монолитные изделия, упрощена конструкция анкера (не нужны опорная шайба, гайка и резьба на конце штанги). При этом преимущества (за исключением необходимости использования металлической трубы) первого варианта относительно прототипа сохраняются. Металлическая труба для установки анкера обеспечивает возможность механизации процесса крепления выработок с помощью только имеющегося на горных предприятиях оборудования, в частности механизма подачи штанг от бурового станка. Причем труба с механизмом ее подачи в скважину используется только для установки анкера. Все это упрощает конструкцию анкера и позволяет без затрат на создание специальных средств механизации существенно повысить эффективность крепления.Due to the choice of properties and the ratio of the volumes of particles of the collapsible collar and the bonding agent bonding them in such a way that after crushing the collapsible collar, a free-flowing mixture is obtained that can form monolithic products when pressed, the design of the anchor is simplified (no support washer, nut and thread on the end of the rod) . In this case, the advantages (with the exception of the need to use a metal pipe) of the first option relative to the prototype are preserved. A metal pipe for installing the anchor provides the possibility of mechanizing the process of securing the workings using only the equipment available at the mining enterprises, in particular, the rod feed mechanism from the drilling rig. Moreover, a pipe with a mechanism for feeding it into the well is used only for installing the anchor. All this simplifies the design of the anchor and allows, without the cost of creating special means of mechanization, to significantly increase the efficiency of fastening.

Сущность технического решения поясняется примерами конкретного исполнения и чертежами.The essence of the technical solution is illustrated by examples of specific performance and drawings.

На фиг.1 показан анкер по первому варианту в скважине, продольный разрез; на фиг.2 - то же, после дробления разрушаемых втулок. На фиг.3 показан анкер в скважине по второму варианту, продольный разрез; на фиг.4 - то же, после дробления разрушаемых втулок.Figure 1 shows the anchor according to the first embodiment in the well, a longitudinal section; figure 2 is the same after crushing destructible bushings. Figure 3 shows the anchor in the well according to the second embodiment, a longitudinal section; figure 4 is the same after crushing destructible bushings.

Анкер по первому варианту состоит из штанги 1 (фиг.1, 2), один конец которой оканчивается стержнем 2 с резьбой (поз. не обозначена). На штанге 1 (например, на конце, свободном от стержня) закреплена трубка 3 с конусной внешней поверхностью, расширяющейся в сторону замкового конца анкера. На штангу 1 надеты одна или несколько разрушаемых втулок 4 из частиц заданных размеров, формы и прочности, скрепленных связующим веществом (связующими веществами), прочность которого (которых) меньше прочности указанных частиц. Свойства и соотношение объемов частиц и скрепляющего их связующего вещества в каждой из разрушаемых втулок 4 выбраны такими, что после дробления соответствующей разрушаемой втулки 4 получается сыпучая смесь, способная при ее прессовании образовывать монолитные изделия. Прочность частиц любой из разрушаемых втулок 4 выше прочности горных пород стенок скважины. Прочность разрушаемых втулок 4 с удалением от замкового конца анкера увеличивается. На стержень 2 последовательно надета металлическая втулка 5, затем - опорная шайба 6, после чего навинчена гайка 7. Анкер подан в скважину 8. Вращением гайки 7 в скважине 8 раздавлены разрушаемые втулки 4 с образованием сыпучей смеси или монолитной трубы 9 (фиг.2).The anchor according to the first embodiment consists of a rod 1 (Fig. 1, 2), one end of which ends with a threaded rod 2 (pos. Not indicated). On the rod 1 (for example, at the end free from the rod) fixed tube 3 with a conical outer surface, expanding towards the castle end of the anchor. One or more collapsible sleeves 4 of particles of a given size, shape and strength bonded by a binder (s) are put on the rod 1, the strength of which (of which) is less than the strength of these particles. The properties and the ratio of the volumes of the particles and the binder holding them together in each of the collapsible sleeves 4 are selected such that, after crushing of the corresponding collapsible collar 4, a free-flowing mixture is obtained which, when pressed, forms monolithic products. The strength of the particles of any of the destroyed sleeves 4 is higher than the strength of the rocks of the walls of the well. The strength of the collapsible sleeves 4 with the distance from the locking end of the anchor increases. A metal sleeve 5 is sequentially put on the rod 2, then a supporting washer 6, after which the nut 7 is screwed. The anchor is fed into the bore 8. By rotating the nut 7 in the bore 8, the collapsible bushing 4 is crushed to form a granular mixture or a monolithic pipe 9 (Fig. 2) .

Работа анкера по первому варианту осуществляется следующим образом.The work of the anchor in the first embodiment is as follows.

Анкер со стороны трубки 3 подают в скважину 8 до упора в забой (фиг.1). На стержень 2 навинчивают гайку 7, от чего металлическая втулка 5, перемещаясь в направлении замкового конца анкера, раздавливает разрушаемые втулки 4 с образованием сыпучей смеси. Дальнейшим перемещением металлической втулки 5 полученную смесь спрессовывают. В результате в скважине 8 образуется уплотненная сыпучая смесь или монолитная труба 9 (фиг.2), которые прочно скрепляют штангу 1 с горной породой.An anchor from the side of the tube 3 is fed into the well 8 as far as it will go into the face (Fig. 1). A nut 7 is screwed onto the rod 2, from which the metal sleeve 5, moving in the direction of the locking end of the anchor, crushes the destroyed sleeve 4 with the formation of a granular mixture. Further moving the metal sleeve 5, the resulting mixture is compressed. As a result, a compacted loose mixture or a monolithic pipe 9 is formed in the well 8 (FIG. 2), which firmly fastens the rod 1 with the rock.

Анкер по второму варианту состоит из штанги 1 (фиг.3, 4), на которой закреплена трубка 3 с конусной внешней поверхностью, расширяющейся в сторону замкового конца анкера. На штангу 1 надеты одна или несколько разрушаемых втулок 4 из частиц заданных размеров, формы и прочности, скрепленных связующим веществом (связующими веществами), прочность которого (которых) меньше прочности указанных частиц. Свойства и соотношение объемов частиц и скрепляющего их связующего вещества в каждой из разрушаемых втулок 4 выбраны такими, что после дробления соответствующей разрушаемой втулки 4 получается сыпучая смесь, способная при ее прессовании образовывать монолитные изделия. Прочность частиц любой из разрушаемых втулок 4 выше прочности горных пород стенок скважины. Прочность разрушаемых втулок 4 с удалением от замкового конца анкера увеличивается. Анкер снабжен металлической трубой 10 для его установки в скважине 8. Подачей металлической трубы 10 с усилием в скважине 8 раздавлены разрушаемые втулки 4 и сформирована монолитная труба 9 (фиг.4).An anchor according to the second embodiment consists of a rod 1 (Figs. 3, 4), on which a tube 3 is fixed with a conical outer surface, expanding towards the locking end of the anchor. One or more collapsible sleeves 4 of particles of a given size, shape and strength bonded by a binder (s) are put on the rod 1, the strength of which (of which) is less than the strength of these particles. The properties and the ratio of the volumes of the particles and the binder holding them together in each of the collapsible sleeves 4 are selected such that, after crushing of the corresponding collapsible collar 4, a free-flowing mixture is obtained which, when pressed, forms monolithic products. The strength of the particles of any of the destroyed sleeves 4 is higher than the strength of the rocks of the walls of the well. The strength of the collapsible sleeves 4 with the distance from the locking end of the anchor increases. The anchor is equipped with a metal pipe 10 for its installation in the well 8. By supplying the metal pipe 10 with force in the well 8, the collapsible sleeves 4 are crushed and a monolithic pipe 9 is formed (Fig. 4).

Работа анкера по второму варианту осуществляется следующим образом.The work of the anchor in the second embodiment is as follows.

Анкер со стороны трубки 3 подают в скважину 8 до упора в забой (фиг.3). На штангу 1 надевают металлическую трубу 10, которую затем подают с усилием в скважину 8 до раздавливания разрушаемых втулок 4 и формирования монолитной трубы 9 (фиг.4). Затем металлическую трубу 10 извлекают из скважины 8 и используют для установки следующих анкеров.An anchor from the side of the tube 3 is fed into the well 8 as far as it will go into the face (Fig. 3). A metal pipe 10 is put on the rod 1, which is then fed with force into the well 8 until crushable collapsible sleeves 4 are crushed and a monolithic pipe 9 is formed (Fig. 4). Then the metal pipe 10 is removed from the well 8 and used to install the following anchors.

При формировании монолитной трубы 9 скважину 8 с поданной в нее штангой 1 (вместе с трубкой 3) используют в качестве пресс-формы, а металлическую втулку 5 либо металлическую трубу 10 - в качестве пуансона. Монолитную трубу 9 формируют из сыпучей смеси частиц разрушаемой втулки 4, которые прочнее горной породы и поэтому могут внедряться в стенки скважины 8, и порошка (образовавшегося из связующего вещества в результате дробления разрушаемых втулок 4), способного при прессовании образовывать твердое тело. Соотношение объемов частиц разрушаемой втулки 4 и порошка должно быть таким, чтобы между частицами не было свободного пространства. Частицы, чтобы распирались между штангой и стенками скважины, выбирают неправильной и удлиненной формы. При этом желательно, чтобы длина этих частиц была больше зазора между штангой 1 и стенками скважины 8. Сыпучая смесь с такими свойствами получается, если разрушаемые втулки 4 выполняют из измельченной прочной горной породы (гранита и его аналогов), скрепленной глиной или асбестом. При этом отношение объемов частиц (гранитной крошки) разрушаемой втулки 4 и связующего их вещества (глины или асбеста) подбирают экспериментально.When forming a monolithic pipe 9, a well 8 with a rod 1 fed into it (together with a tube 3) is used as a mold, and a metal sleeve 5 or a metal pipe 10 is used as a punch. The monolithic pipe 9 is formed from a loose mixture of particles of the collapsible sleeve 4, which are stronger than the rock and therefore can be embedded in the walls of the borehole 8, and powder (formed from the binder as a result of crushing the collapsible sleeves 4), which can form a solid during pressing. The ratio of the particle volumes of the collapsible sleeve 4 and the powder should be such that there is no free space between the particles. Particles to burst between the rod and the walls of the well, choose an irregular and elongated shape. It is desirable that the length of these particles is greater than the gap between the rod 1 and the walls of the well 8. A loose mixture with these properties is obtained if the collapsible sleeves 4 are made of crushed strong rock (granite and its analogues), bonded with clay or asbestos. In this case, the ratio of the volumes of particles (granite chips) of the collapsible sleeve 4 and their binder (clay or asbestos) is selected experimentally.

В качестве штанги 1 используют стержень периодического профиля, широко применяемый для изготовления железобетонных изделий. Поперечные выступы на боковой поверхности стержня исключают возможность продольного перемещения штанги 1 относительно монолитной трубы 9 или уплотненной сыпучей смеси, образованной в результате дробления разрушаемых втулок 4. Отметим, что использование стержня 2 по первому варианту обусловлено технологическими особенностями изготовления анкера. Выполнение резьбы на используемых в железобетонных изделиях стержнях (арматуре) связано с известными трудностями (они имеют неровные поверхности и, как правило, являются закаленными). Трубку 3 с конусной внешней поверхностью, расширяющейся в сторону замкового конца анкера, устанавливают на штангу 1 с использованием технологии горячей штамповки.As the rod 1 use a rod of a periodic profile, widely used for the manufacture of reinforced concrete products. The transverse protrusions on the side surface of the rod exclude the possibility of longitudinal movement of the rod 1 relative to the monolithic pipe 9 or compacted loose mixture formed as a result of crushing destructible bushings 4. Note that the use of the rod 2 in the first embodiment is due to technological features of the manufacture of the anchor. Carving on rods (reinforcement) used in reinforced concrete products is associated with known difficulties (they have uneven surfaces and, as a rule, are hardened). A tube 3 with a conical outer surface expanding towards the locking end of the anchor is mounted on the rod 1 using hot stamping technology.

Прочность частиц разрушаемых втулок 4 больше прочности горной породы массива. Поэтому они вдавливаются в стенки скважины 8, от чего существенно увеличивается сцепление анкера с массивом. В качестве указанных частиц можно использовать куски прочного камня (гранита и его аналогов) или прочного материала (стекла, стали). Размеры, форму и прочность частиц выбирают из условий эксплуатации анкера и экономической целесообразности. Отметим, что разрушаемые втулки 4 раздавливаются усилием, обусловленным только прочностью связующего вещества. Входящие в их состав твердые частицы не разрушаются и поэтому не влияют на энергоемкость установки анкера.The strength of the particles of destructible bushings 4 is greater than the strength of the rock mass. Therefore, they are pressed into the walls of the borehole 8, which significantly increases the adhesion of the anchor to the array. As these particles, you can use pieces of durable stone (granite and its analogues) or durable material (glass, steel). The size, shape and strength of the particles are selected from the operating conditions of the anchor and economic feasibility. Note that collapsible sleeves 4 are crushed by a force due only to the strength of the binder. The solid particles included in their composition are not destroyed and therefore do not affect the energy consumption of the anchor installation.

Равнопрочная по длине разрушаемая втулка 4 начинает рассыпаться со стороны действия на нее металлической втулки 5 или металлической трубы 10. Образующаяся при этом сыпучая смесь спрессовывается, распирается о стенки скважины 8 и препятствует дальнейшему перемещению металлической втулки 5 (металлической трубы 10). По этой причине длинная (например, более одного метра) разрушаемая втулка 4 раздавливается не по всей длине, от чего качество крепления ухудшается. Чтобы разрушаемые втулки 4 рассыпались по всему объему, их длину ограничивают (до нескольких десятков сантиметров). При этом наибольшее качество достигается тогда, когда разрушаемые втулки 4 подают и раздавливают металлической втулкой 5 или металлической трубой 10 в скважине 8 последовательно. Задавая усилие подачи металлической трубы 10 или момент вращения на гайке 7, осуществляют не только дробление разрушаемых втулок 4 (формирование монолитной трубы 9), но и распор стенок скважины 8. Поэтому одновременно с установкой анкера происходит упрочнение горных пород массива в окрестности скважины 8. Таким образом, можно устанавливать анкер практически любой длины и осуществлять упрочнение горных пород массива вдоль всей скважины 8. Снижение трудоемкости установки предлагаемого анкера осуществляют уменьшением количества подач металлической трубы 10 или металлической втулки 5 в скважину 8. Для этого на штанге 1 устанавливают несколько разрушаемых втулок 4 таким образом, чтобы их прочность по мере удаления от замкового конца анкера увеличивалась. Разрушение втулок 4 (формирование монолитной трубы 9) происходит последовательно, начиная от трубки 3. Отметим, что в этом случае величина распора стенок скважины 8 на конкретном участке определяется прочностью следующей за ним разрушаемой втулки 4. Из-за разной прочности разрушаемых втулок 4 распор стенок скважины 8 по длине оказывается неравномерным. Это приводит к небольшому снижению качества крепления выработки, но существенно уменьшает трудоемкость установки анкера. Различие в прочности разрушаемых втулок 4 обеспечивают их размерами (толщиной стенок), соотношением объемов связующего вещества и твердых частиц, использованием разных связующих веществ. Технологию установки анкера выбирают из условий и требований к качеству крепления горной выработки.The collapsible sleeve 4 of equal strength along the length begins to crumble from the side of the metal sleeve 5 or metal pipe 10 acting on it. The bulk mixture thus formed is compressed, bursts against the walls of the borehole 8 and prevents further movement of the metal sleeve 5 (metal pipe 10). For this reason, a long (for example, more than one meter) collapsible sleeve 4 is not crushed along the entire length, from which the quality of the attachment is deteriorated. To destroy the sleeve 4 scattered throughout the volume, their length is limited (up to several tens of centimeters). In this case, the highest quality is achieved when the collapsible sleeves 4 are fed and crushed by a metal sleeve 5 or a metal pipe 10 in the well 8 in series. By setting the feed force of the metal pipe 10 or the rotation moment on the nut 7, not only crushing of the collapsible sleeves 4 (formation of a monolithic pipe 9) is performed, but also the spacing of the walls of the well 8. Therefore, simultaneously with the installation of the anchor, the rocks of the massif are strengthened in the vicinity of the well 8. Thus Thus, it is possible to install an anchor of almost any length and harden the rocks of the massif along the entire well 8. The complexity of the installation of the proposed anchor is reduced by reducing the number of metal feeds a pipe 10 or a metal sleeve 5 into the well 8. For this, several collapsible sleeves 4 are mounted on the rod 1 so that their strength increases with distance from the locking end of the anchor. The destruction of the sleeves 4 (the formation of a monolithic pipe 9) occurs sequentially, starting from the tube 3. Note that in this case the magnitude of the expansion of the walls of the borehole 8 in a particular area is determined by the strength of the next collapsible collapse 4. Due to the different strengths of the collapsible collars 4, the wall spacers wells 8 along the length is uneven. This leads to a slight decrease in the quality of securing the workings, but significantly reduces the complexity of installing the anchor. The difference in the strength of the collapsible sleeves 4 is ensured by their dimensions (wall thickness), the ratio of the volumes of the binder and solid particles, using different binders. The installation technology of the anchor is selected from the conditions and requirements for the quality of fastening of the mine working.

Благодаря тому что предусмотрена возможность применения нескольких вариантов установки анкера в скважинах различной длины обеспечивается высокая эффективность его работы в широком диапазоне изменения условий крепления выработок. Анкер надежен в работе, прост по конструкции, может изготавливаться и применяться практически на любых горных предприятиях.Due to the fact that it is possible to use several options for installing the anchor in wells of various lengths, its high efficiency is ensured in a wide range of changes in the conditions for fixing the workings. The anchor is reliable in operation, simple in construction, can be manufactured and applied in almost any mining enterprises.

Claims

1. An anchor comprising a rod, nut, support washer and a collapsible sleeve mounted on the bar, characterized in that the pipe is fixed to the bar with a tapered outer surface expanding toward the locking end of the anchor, and the collapsible sleeve is made of particles of a given size, shape and strength bonded by a binder, the strength of which is less than the strength of these particles, while a metal sleeve is installed between the support washer and the collapsible sleeve.

2. Anchor according to claim 1, characterized in that the properties and the ratio of the particle volumes of the collapsible collar and the binder holding them together are selected so that after crushing the collapsible collar a granular mixture is formed capable of forming monolithic products when pressed.

3. Anchor according to claim 1 or 2, characterized in that the particle strength of the collapsible sleeve is higher than the rock wall strength of the well.

4. Anchor according to claim 1, characterized in that an additional several collapsible bushings are installed on the rod so that the strength of the collapsible bushings increases with distance from the locking end of the anchor.

5. Anchor according to claim 1, characterized in that a rod of a periodic profile is used as a rod.

6. An anchor comprising a rod and a collapsible sleeve mounted on the bar, characterized in that the pipe is fixed to the bar with a tapered outer surface expanding towards the locking end of the anchor, and the collapsible sleeve is made of particles of a given size, shape and strength, bonded with a binder , the strength of which is less than the strength of these particles, while the properties and the ratio of the particle volumes of the collapsible sleeve and the binder holding them together are selected so that after crushing the collapsible sleeve Referring friable mixture capable of forming at its pressing monolithic articles, wherein it comprises a metal pipe for installation in the borehole.

7. Anchor according to claim 6, characterized in that the particle strength of the collapsible sleeve is higher than the rock wall strength of the well.

8. Anchor according to claim 6 or 7, characterized in that an additional several collapsible bushings are installed on the rod so that the strength of the collapsible bushings increases with distance from the locking end of the anchor.

9. Anchor according to claim 6, characterized in that a rod of a periodic profile is used as a rod.