RU2407895C1 - Rope bolt - Google Patents

Rope bolt Download PDF

Info

Publication number
RU2407895C1
RU2407895C1 RU2009123783/03A RU2009123783A RU2407895C1 RU 2407895 C1 RU2407895 C1 RU 2407895C1 RU 2009123783/03 A RU2009123783/03 A RU 2009123783/03A RU 2009123783 A RU2009123783 A RU 2009123783A RU 2407895 C1 RU2407895 C1 RU 2407895C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hole
anchor
rope
sleeve
bolt
Prior art date
Application number
RU2009123783/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Павлович Зубов (RU)
Владимир Павлович Зубов
Антон Владимирович Рогачков (RU)
Антон Владимирович Рогачков
Дмитрий Валерьевич Осминин (RU)
Дмитрий Валерьевич Осминин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority to RU2009123783/03A priority Critical patent/RU2407895C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2407895C1 publication Critical patent/RU2407895C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: rope bolt consists of twisted rope wire strands, sleeve for strand ends connection, restrainer of radial movement of rope wire strands between which there are areas of rope strand contact points disconnection with rigid inserts. The bolt has restrainer of uncured locking compound movement downwards the annular gap between the bolt and hole walls. Note that the restrainer of uncured locking compound movement is a bushing made of elastic material that is put on the bolt. The outer diametre of the bushing is taken equal or larger than hole diametre, the diametre of bushing axial hole is taken equal or less than bolt diametre, and the distance from the bushing to the hole face is indicated from mathematical expression.
EFFECT: increase of rope bolt bearing capacity at its ampoule method of fixing in a hole and decrease of expenses for roof bolting.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении анкерами подземных горных выработок, пройденных в областях горного массива, характеризующихся повышенным напряженным состоянием.The invention relates to mining and can be used for fastening with anchors of underground mine workings, passed in the areas of the mountain range, characterized by an increased stress state.

Известен канатный анкер /1/, включающий грузонесущий канат, головку в виде опресованных или неопресованных втулок у забоя скважины, муфту, закрепляемую на хвостовике каната у устья скважины, ограничители радиального перемещения.Known cable anchor / 1 /, including a load-carrying rope, a head in the form of pressurized or unpressed bushings at the bottom of the well, a sleeve mounted on the shank of the rope at the wellhead, radial movement limiters.

Недостатком данного анкера является низкая несущая (нагрузочная) способность анкера при ампульном способе его закрепления в шпуре. Это связано: с плохим перемешиванием смолы с катализатором (отвердителем) и медленным ее отверждением из-за большого кольцевого зазора между канатом и стенками скважины; стеканием закрепляющей смеси до ее отверждения по кольцевому зазору между анкером и стенками шпура вниз и существенным снижением вследствие этого сцепления анкера со стенками шпура в месте расположения ампул.The disadvantage of this anchor is the low bearing (load) ability of the anchor with the ampoule method of fixing it in the hole. This is due to: poor mixing of the resin with the catalyst (hardener) and its slow curing due to the large annular gap between the rope and the walls of the well; by draining the fixing mixture until it cures along the annular gap between the anchor and the borehole walls down and a significant reduction in the adhesion of the anchor to the borehole walls at the location of the ampoules.

Известен канатный анкер /2/, состоящий из множества скрученных проволок, муфты для соединения концов проволок прядей каната, ограничителей радиального перемещения прядей канатов в виде хомутов, между которыми имеются участки разъединения контактов прядей каната жесткими вставками. Недостатком данного анкера (принятого в качестве прототипа) является низкая несущая способность анкера при ампульном способе его закрепления в шпуре. Это объясняется тем, что при установке анкера закрепляющая смесь, состоящая из смолы и отвердителя, до ее отверждения стекает по кольцевому зазору между анкером и стенками шпура вниз, что существенно снижает связь анкера со стенками шпура в месте расположения ампул.Known cable anchor / 2 /, consisting of many twisted wires, couplings for connecting the ends of the wires of the strands of rope, the limiters of the radial movement of the strands of cables in the form of clamps, between which there are sections of the separation of the contacts of the strands of wire rigid inserts. The disadvantage of this anchor (adopted as a prototype) is the low bearing capacity of the anchor with the ampoule method of fixing it in a hole. This is due to the fact that when installing the anchor, the fixing mixture, consisting of resin and hardener, flows down the annular gap between the anchor and the walls of the borehole until it hardens, which significantly reduces the connection of the anchor with the walls of the borehole at the location of the ampoules.

По данной причине фактическая несущая способность канатных анкеров при ампульном способе их закрепления в шпуре ниже соответствующей паспортной величины на 40-50% и более, что приводит к необходимости увеличения плотности установки анкеров, а следовательно, и затрат на крепление выработки.For this reason, the actual bearing capacity of the cable anchors with the ampoule method of fixing them in the hole is 40-50% or more lower than the corresponding passport value, which leads to the need to increase the installation density of the anchors and, consequently, the cost of securing the output.

Технический результат при использовании заявляемого канатного анкера заключается в устранении недостатков известного канатного анкера, а именно повышении несущей способности канатного анкера при ампульном способе его закрепления в шпуре и снижении затрат на крепление выработки.The technical result when using the inventive rope anchor is to eliminate the disadvantages of the known rope anchor, namely increasing the bearing capacity of the rope anchor with the ampoule method of securing it in a hole and reducing the cost of securing the output.

Технический результат достигается тем, что канатный анкер, состоящий из скрученных прядей проволок каната, муфты для соединения концов прядей каната, ограничителей радиального перемещения проволок прядей каната в виде хомутов, между которыми имеются участки разъединения контактов прядей каната с жесткими вставками, согласно изобретению выполнен с ограничителем перемещения неотвержденной закрепляющей смеси вниз по кольцевому зазору между анкером и стенками шпура, при этом ограничителем перемещения неотвержденной закрепляющей смеси является втулка из упругого материала, которую надевают на анкер, при этом внешний диаметр втулки принимают равным или больше диаметра шпура, диаметр осевого отверстия втулки принимают равным или меньше диаметра анкера, а расстояние от втулки до забоя шпура определяют из выраженияThe technical result is achieved by the fact that the cable anchor, consisting of twisted strands of wire ropes, couplings for connecting the ends of the rope strands, limiters for the radial movement of the wires of the rope strands in the form of clamps, between which there are sections for disconnecting the contacts of the rope strands with rigid inserts, according to the invention, is made with a limiter moving the uncured fixing mixture down the annular gap between the anchor and the walls of the hole, with the limiter moving the uncured fixing mixture is a sleeve of elastic material that is worn on the anchor, wherein the outer diameter of the sleeve is equal to or greater than the diameter of the hole, the diameter of the axial hole of the sleeve is taken to be equal to or less than the diameter of the anchor, and the distance from the sleeve to the bottom of the hole is determined from the expression

S≥d2·l·n/(a2-b2),S≥d 2 · l · n / (a 2 -b 2 ),

где: а - диаметр шпура, b - диаметр канатного анкера, d - диаметр ампулы, l - длина ампулы, n - число ампул в шпуре.where: a is the diameter of the hole, b is the diameter of the cable anchor, d is the diameter of the ampoule, l is the length of the ampoule, n is the number of ampoules in the hole.

Технический результат достигается также тем, что ограничителем перемещения закрепляющей смеси является втулка из резины.The technical result is also achieved by the fact that the limiter of movement of the fixing mixture is a sleeve made of rubber.

Заявляемый канатный анкер поясняется схемой, представленной на чертеже, и нижеприведенным описанием, где: 1 - канатный анкер; 2 - втулка из упругого материала; 3 - скрепляющий состав; 4 - муфта; 5 - гайка; 6 - опорный элемент; b - диаметр канатного анкера, с - величина зазора между анкером и стенкой шпура; S - расстояние от втулки 2 до забоя шпура.The inventive rope anchor is illustrated by the diagram shown in the drawing, and the description below, where: 1 - rope anchor; 2 - sleeve made of elastic material; 3 - fastening composition; 4 - coupling; 5 - a nut; 6 - supporting element; b is the diameter of the cable anchor, c is the gap between the anchor and the borehole wall; S is the distance from the sleeve 2 to the bottom of the hole.

Канатный анкер 1 состоит из скрученных прядей проволок каната, муфты 4 для соединения концов прядей каната, ограничителей радиального перемещения проволок прядей каната в виде хомутов, между которыми имеются участки разъединения контактов прядей каната с жесткими вставками.The rope anchor 1 consists of twisted strands of wire rope, a sleeve 4 for connecting the ends of the rope strands, limiters for the radial movement of the wire rope strands in the form of clamps, between which there are sections for disconnecting the contacts of the rope strands with rigid inserts.

Канатный анкер 1 выполнен с ограничителем перемещения 2 (втулкой) неотвержденной закрепляющей смеси вниз по кольцевому зазору между анкером и стенками шпура. Максимальная величина зазора (с) между анкером и стенкой шпура равна разности диаметра шпура и диаметра канатного анкера. В абсолютных величинах зазора (с) в шахтных условиях при прижатии тросового анкера к одной из стенок шпура может составлять 5-8 мм и более.The rope anchor 1 is made with a travel limiter 2 (sleeve) of the uncured fixing mixture down the annular gap between the anchor and the borehole walls. The maximum gap (s) between the anchor and the hole wall is equal to the difference between the diameter of the hole and the diameter of the rope anchor. In absolute values of the gap (s) in mine conditions, when the cable anchor is pressed against one of the walls of the hole, it can be 5-8 mm or more.

При внешнем диаметре втулки 2 из упругого материала, равном или больше диаметра шпура, исключается перемещение неотвержденной закрепляющей смеси по кольцевому зазору между анкером и стенками шпура в часть шпура, расположенную ниже втулки. При величине расстояния S≥d2·l·n/(a2-b2) это позволяет по сравнению с известными канатными анкерами повысить несущую способность канатного анкера за счет более качественного скрепления анкера со стенками шпура. Максимальная несущая способность канатного анкера достигается при S≥d2·l·n/(a2-b2).When the outer diameter of the sleeve 2 of an elastic material equal to or greater than the diameter of the hole, excludes the movement of the uncured fixing mixture along the annular gap between the anchor and the walls of the hole in the part of the hole located below the sleeve. With the distance S≥d 2 · l · n / (a 2 -b 2 ), this allows, in comparison with the known rope anchors, to increase the bearing capacity of the rope anchor due to better bonding of the anchor with the borehole walls. The maximum bearing capacity of the cable anchor is achieved at S≥d 2 · l · n / (a 2 -b 2 ).

При диаметре осевого отверстия втулки из упругого материала, равном или меньше диаметра анкера, втулка фиксируется в определенном положении на анкере на расстоянии S от забоя шпура. Достаточно надежное закрепление втулки (за счет упругости резины) на канатном анкере и перекрытие втулкой кольцевого зазора между анкером и стенками шпура обеспечивается, например, при изготовлении ее из резины.When the diameter of the axial hole of the sleeve of elastic material equal to or less than the diameter of the anchor, the sleeve is fixed in a certain position on the anchor at a distance S from the bottom of the hole. A sufficiently reliable fastening of the sleeve (due to the elasticity of the rubber) on the cable anchor and overlapping by the sleeve of the annular gap between the anchor and the borehole walls is provided, for example, in the manufacture of it from rubber.

Параметры, знание которых необходимо при реализации заявляемого изобретения (диаметр шпура, диаметр канатного анкера, диаметр ампулы, длина ампулы, число ампул в шпуре и др.), определяют с учетом конкретных горно-технических и горно-геологических условий с использованием известных методик шахтных, лабораторных или аналитических исследований.The parameters, the knowledge of which is necessary when implementing the claimed invention (the diameter of the hole, the diameter of the cable anchor, the diameter of the ampoule, the length of the ampoule, the number of ampoules in the hole, etc.), is determined taking into account specific mining and geological conditions using well-known mine methods, laboratory or analytical studies.

Заявляемый канатный анкер предназначен для повышения устойчивости подземных подготовительных выработок, пройденных в областях горного массива, характеризующихся повышенным напряженным состоянием горного массива и значительными размерами зон неупругих деформаций (повышенной эксплуатационной трещиноватости) в кровле выработки. Такие области, в частности, формируются при ведении горных работ на больших глубинах, а также при разработке сближенных пластов под краевыми частями угольного массива и целиками, оставленными в выработанном пространстве надрабатывающих пластов. Для обеспечения устойчивости подготовительных выработок в таких условиях требуется установка канатных анкеров большой длины с надежным закреплением их концевого участка (участок длиной S, см. чертеж), прилегающего к забою шпура, в ненарушенном трещинами массиве.The inventive rope anchor is designed to increase the stability of underground preparatory workings, passed in the areas of the rock mass, characterized by increased stress state of the rock mass and significant dimensions of inelastic deformation zones (increased operational fracturing) in the roof of the mine. Such areas, in particular, are formed during mining operations at great depths, as well as during the development of close seams under the edge parts of the coal mass and pillars left in the worked out space of the mining seams. To ensure the stability of the preparatory workings in such conditions, it is necessary to install wire anchors of large length with reliable fastening of their end section (section length S, see the drawing) adjacent to the bottom of the hole in an undisturbed array.

Использование заявляемого канатного анкера в подземных подготовительных выработках, пройденных в зонах повышенного горного давления, формирующегося под краевыми частями угольного массива и целиками, оставленными в выработанном пространстве надрабатывающих пластов, позволяет:The use of the inventive cable anchor in underground preparatory workings, passed in areas of high rock pressure, formed under the edge parts of the coal mass and pillars left in the worked out space of the mining layers, allows you to:

- повысить несущую способность канатного анкера при ампульном способе его закрепления в шпуре не менее чем на 20-30%;- increase the bearing capacity of the cable anchor with the ampoule method of fixing it in the hole by at least 20-30%;

- снизить затраты на крепление выработки за счет уменьшения плотности установки анкеров не менее чем на 25%;- reduce the cost of securing the mine by reducing the density of the installation of anchors by at least 25%;

- повысить устойчивость подготовительных выработок и снизить затраты на их поддержание;- increase the stability of preparatory workings and reduce the cost of maintaining them;

- повысить надежность функционирования подготовительных выработок за счет снижения объемов выполняемых в них ремонтных работ.- increase the reliability of the preparatory workings by reducing the volume of repair work carried out in them.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка №97118201/03 (019475) от 10.08.1999. Гибкий анкер.1. Application No. 97118201/03 (019475) from 08/10/1999. Flexible anchor.

2. Заявка №99117674/20 (018443) от 20.06.2001. Канатный анкер.2. Application No. 99117674/20 (018443) dated 06/20/2001. Rope anchor.

Claims (2)

1. Канатный анкер, состоящий из скрученных прядей проволок каната, муфты для соединения концов прядей каната, ограничителей радиального перемещения проволок прядей каната в виде хомутов-втулок, между которыми имеются участки разъединения контактов прядей каната с жесткими вставками, отличающийся тем, что анкер выполнен с ограничителем перемещения неотвержденной закрепляющей смеси вниз по кольцевому зазору между анкером и стенками шпура, при этом ограничителем перемещения неотвержденной закрепляющей смеси является втулка из упругого материала, которую надевают на анкер, при этом внешний диаметр втулки принимают равным или больше диаметра шпура, диаметр осевого отверстия втулки принимают равным или меньше диаметра анкера, а расстояние от втулки до забоя шпура определяют из выражения
S≥d2·l·n/(a2-b2),
где а - диаметр шпура, м;
b - диаметр канатного анкера, м;
d - диаметр ампулы, м;
1 - длина ампулы, м;
n - число ампул в шпуре.1. Rope anchor, consisting of twisted strands of wire ropes, couplings for connecting the ends of the rope strands, limiters for radial movement of the wire strand strands in the form of sleeve clamps, between which there are sections for disconnecting the contacts of the rope strands with rigid inserts, characterized in that the anchor is made with the limiter of movement of the uncured fixing mixture down the annular gap between the anchor and the walls of the hole, while the limiter of movement of the uncured fixing mixture is a sleeve of elastic the material that is put on the anchor, while the outer diameter of the sleeve is equal to or greater than the diameter of the hole, the diameter of the axial hole of the sleeve is taken to be equal to or less than the diameter of the anchor, and the distance from the sleeve to the bottom of the hole is determined from the expression
S≥d 2 · l · n / (a 2 -b 2 ),
where a is the diameter of the hole, m;
b is the diameter of the cable anchor, m;
d is the diameter of the ampoule, m;
1 - ampoule length, m;
n is the number of ampoules in the hole. 2. Канатный анкер по п.1, отличающийся тем, что ограничителем перемещения закрепляющей смеси является втулка из резины. 2. The rope anchor according to claim 1, characterized in that the limiter of movement of the fixing mixture is a sleeve made of rubber.
RU2009123783/03A 2009-06-22 2009-06-22 Rope bolt RU2407895C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123783/03A RU2407895C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Rope bolt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123783/03A RU2407895C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Rope bolt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2407895C1 true RU2407895C1 (en) 2010-12-27

Family

ID=44055828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009123783/03A RU2407895C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Rope bolt

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2407895C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640610C1 (en) * 2016-08-03 2018-01-10 Общество ограниченной ответственности "Сибирский научно-исследовательский институт углеобогащения" ООО "Сибнииуглеобогащение" Rope bolt

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640610C1 (en) * 2016-08-03 2018-01-10 Общество ограниченной ответственности "Сибирский научно-исследовательский институт углеобогащения" ООО "Сибнииуглеобогащение" Rope bolt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2011289463B2 (en) Fully grouted cable bolt
CN102226405B (en) Method for reinforcing working surface of loose and soft coal bed by utilizing nonmetal grouting anchor cable
CN109098742B (en) A kind of list anchor focuses the steel tendon and its method for protecting support of formula full length fastening
RU105941U1 (en) ROPE FLEXIBLE ANCHOR
CN101949294A (en) Prestressed full-length anchorage support method
CA3156369C (en) Flexible anchor rod
CN107060851A (en) Twin-stage constant resistance and large deformation anchoring piece
CN107740702A (en) A kind of pressure-release anchor cable
CN102392444A (en) Easily-recycled anchor rod device and recycling method
AU2013315240B2 (en) Cable bolt
CN209457957U (en) A kind of New Anchor Cable anchorage
RU2407895C1 (en) Rope bolt
CN201753609U (en) Yielding anchor cable device
CN103883339A (en) Anchor cable supporting method for repeated application of prestress
CN204419213U (en) A set of high pre-stress girders anchorage cable linkage being convenient to stretch-draw and locking
CN211922611U (en) Adopt single-deck corrugated sleeve pipe and prefabricated anchor section to realize anticorrosive anchor rope structure of double-deck
CN107916948A (en) A kind of coal mine support anchor rod component
CN208604596U (en) A kind of corrosion-resistant Mine anchorage cable of mining
RU2202042C2 (en) Cable anchor
CN209100066U (en) A kind of quick tensioning anchor cable structure
CN203729921U (en) Stress buffering release rod and downhole blockage device
RU2505678C1 (en) Cable roof bolting of high load-bearing capacity
AU2012100916A4 (en) Rock bolt
CN202298619U (en) Easily recycled anchor rod device
CN207647533U (en) A kind of scalable ripple anchor pole combination unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110623