PL209331B1

PL209331B1 - Mineable anchor

Info

Publication number: PL209331B1
Application number: PL381857A
Authority: PL
Inventors: Antoni Gołaszewski; Andrzej Bernady; Arkadiusz Gołaszewski; Marek Steg; Andrzej Śmieszkoł; Piotr Noga; Norbert Kozłowski; Jan Wojnicki
Original assignee: Emes Mining Service Społka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2011-08-31
Also published as: PL381857A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kotew urabialna, znajdująca zastosowanie przy wzmacnianiu urabianych ociosów wyrobisk ścianowych i chodnikowych.The subject of the invention is a workable anchor, used for strengthening the machined sides of longwall and road workings.

Znana jest na przykład z opisu zgłoszeniowego polskiego wynalazku Pl-324680(A1) drewniana urabialna kotew górnicza, wklejona na całej długości w otworze kotwiowym, wykonanym we wzmacnianym ociosie. Dla zwiększenia wytrzymałości połączenia kotwi z górotworem na zewnętrznej powierzchni trzonka kotwi wykonana jest nałożona trwale powłoka zewnętrzna o wysokiej spoistości i szorstkiej powierzchni zewnętrznej.It is known, for example, from the application description of the Polish invention Pl-324680 (A1), a workable wooden mining bolt, glued along its entire length in an anchor hole made in a reinforced wall. In order to increase the strength of the connection between the bolt and the rock mass, the outer surface of the bolt shank is provided with a permanently applied outer coating with high cohesion and a rough outer surface.

Ponadto znane i stosowane są kotwie urabialne, wykonane z pręta z tworzywa sztucznego, wklejanego w otworze kotwiowym, co zostało ujawnione na przykład w opisie wzoru użytkowego polskiego nr Ru 55474. Kotew ta ma przelotowy otwór na swej długości, przez który wtłaczana jest do otworu kotwiowego masa iniekcyjno-wiążąca.In addition, workable bolts are known and used, made of a plastic rod, glued into the bolt hole, as disclosed, for example, in the description of Polish utility model No. Ru 55474. This bolt has a through-hole along its length, through which it is forced into the bolt hole injection-binding mass.

Wykorzystywanie kotwi urabialnych z drewna związane jest ze stosunkowo dużą pracochłonnością ich obróbki wstępnej, a także niemożliwym do przewidzenia miejscem pęknięcia pod wpływem sił oddziaływujących ze strony organu urabiającego maszyny górniczej urabiającej przodek. Może się okazać, że najsłabszy punkt kotwi drewnianej jest umiejscowiony w głębi ociosu i wówczas część dotychczas trzymanego ociosu po urwaniu części kotwi jest swobodna i może opaść do przestrzeni roboczej przodka. To samo dotyczyć może kotwi z tworzyw sztucznych. Dodatkowo uwzględnienia wymaga fakt, że w trakcie dynamicznego oddziaływania organu urabiającego maszyny górniczej na żerdź kotwi wklejonej na całej długości w otworze kotwiowym następuje zniszczenie powiązania warstwy związanej zaprawy mocującej kotew z górotworem na nieokreślonej długości, co eliminuje cel stosowania kotwi urabialnej. Ponadto po ułamaniu części kotwi urabialnej z ociosu może wystawać rozszczepiony jej koniec, co stanowi zagrożenie skaleczeniem dla osób załogi zatrudnionej w przodku.The use of workable wood bolts is related to the relatively high labor-consumption of their pretreatment, as well as the unpredictable place of fracture under the influence of forces acting on the cutting head of the mining machine mining the face. It may turn out that the weakest point of the wooden bolt is located in the depth of the side wall and then part of the previously held side wall is free after breaking a part of the bolt and may fall into the working space of the face. The same may be true for plastic anchors. Additionally, it is necessary to take into account the fact that during the dynamic impact of the mining machine's cutting head on the rod of the bolt glued along its entire length in the bolt hole, the bonding of the layer of the bonded mortar fixing the bolt with the rock mass is destroyed over an indefinite length, which eliminates the purpose of using a workable bolt. Moreover, after breaking a part of the workable bolt, its split end may protrude from the side wall, which poses a risk of injury for the crew employed in the face.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji kotwi urabialnej, która da możliwość kontrolowanego odłupywania jej części z zachowaniem w miarę równej powierzchni odłupanego końca, a jednocześnie umożliwi zabezpieczenie przodka przy kolejnych zabiorach ociosu.The aim of the invention is to develop such a structure of a workable bolt that will allow for the controlled splitting of its parts while maintaining a relatively even surface of the split end, and at the same time will enable the protection of the face during subsequent cuts of the side wall.

Istota wynalazku polega na tym, że na zewnętrznej powierzchni kotwi urabialnej o żerdzi wyposażonej w podłużny otwór wewnętrzny ma osadzone tulejki dystansowe, rozmieszczone we wzajemnej odległości od siebie zbliżonej do głębokości zabioru urabianego przodka. Tulejki dystansowe mają przy tym średnicę zewnętrzną niewiele mniejszą od średnicy otworu kotwiowego, natomiast otwory poprzeczne w ściankach żerdzi zlokalizowane są pod obrębem tulejek dystansowych.The essence of the invention consists in the fact that on the outer surface of the workable bolt with a rod equipped with an elongated inner hole, there are spaced spacers arranged at a distance from each other close to the depth of the cut face. The distance sleeves have an outer diameter slightly smaller than the diameter of the bolt hole, while the transverse holes in the rod walls are located under the distance of the spacer sleeves.

Korzystnym jest, gdy żerdź kotwi urabialnej na odcinkach zamocowanych tulejek dystansowych ma wykonany co najmniej jeden obwodowy karb, wyznaczający miejsce złamania żerdzi pod wpływem uderzenia organu urabiającego maszyny urabiającej.It is advantageous when the rod of the workable bolt has at least one circumferential notch made on the sections of the mounted distance sleeves, defining the point of breaking the rod under the impact of the impact of the cutting drum of the mining machine.

Tulejki dystansowe mogą być wykonane z materiału kruchego, o wytrzymałości na zginanie niższej, niż materiał żerdzi kotwi urabialnej.The distance sleeves can be made of a brittle material with a bending strength lower than the material of the rod of the workable bolt.

Zamiennie tulejki dystansowe można wykonać z materiału elastycznego, umożliwiającego złamanie kotwi urabialnej na ich odcinku.Alternatively, the distance sleeves can be made of flexible material, which allows the workable bolt to break along its section.

W korzystnych wykonaniach tulejki dystansowe mogą być wykonane z miękkiego drewna, bądź z elastycznego tworzywa sztucznego, nie gromadzącego ładunków elektrostatycznych.In preferred embodiments, the distance sleeves can be made of soft wood or of flexible plastic that does not accumulate electrostatic charges.

Odmiana kotwi urabialnej polega na tym, że na zewnętrznej powierzchni jej żerdzi wyposażonej we wzdłużny otwór i otwory poprzeczne ma elementy dodatkowe o postaci zbliżonej do krążków o średnicy zewnętrznej niewiele mniejszej od średnicy otworu kotwiowego. Elementy dodatkowe są pogrupowane parami tak, że odległość między nimi w każdej parze jest mniejsza od głębokości zabioru przodka urabianego, natomiast pomiędzy skrajnymi elementami dodatkowymi, w sąsiednich parach zachowany jest odstęp, wyznaczający miejsce przewidywanego ułamania żerdzi, przy czym otwory poprzeczne w ściankach żerdzi wykonane są wyłącznie na odcinkach zlokalizowanych wewnątrz każdej pary elementów dodatkowych.A variation of the workable bolt consists in the fact that on the outer surface of its rod, equipped with a longitudinal hole and transverse holes, it has additional elements similar to discs with an outer diameter slightly smaller than the diameter of the bolt hole. The additional elements are grouped in pairs so that the distance between them in each pair is smaller than the depth of the excavation of the excavated face, while between the extreme additional elements, in the adjacent pairs, there is a distance, defining the location of the intended breaking of the pole, while the transverse holes in the walls of the pole are made only in the sections located inside each pair of additional elements.

Najlepiej jest, gdy żerdź kotwi urabialnej na odcinku odstępu między sąsiednimi parami elementów dodatkowych ma wykonany co najmniej jeden obwodowy karb, ułatwiający złamanie żerdzi pod wpływem uderzenia organu urabiającego maszyny urabiającej.Preferably, the rod of the workable bolt is provided with at least one circumferential notch in the distance between adjacent pairs of additional elements, facilitating the breakage of the rod under the impact of the cutting head of the mining machine.

Zasadniczą zaletą obydwóch odmian kotwi urabialnej według wynalazku jest to, że kotew ta podlega złamaniu tylko na końcu odcinka żerdzi, wyznaczającego zabiór urabianego przodka. Pozostała część kotwi urabialnej osadzonej w otworze kotwiowym pozostaje nienaruszona, podtrzymując wzmocniony ocios urabianego przodka. Dodatkowo czoło ułamanej żerdzi, tkwiącej nadal w otworze kotwiowym, jest stosunkowo równe, bez wystających ostrych elementów rozszczepionej żerdzi, coThe main advantage of both types of the workable bolt according to the invention is that the bolt is broken only at the end of the section of the rod defining the excavation of the cut face. The remainder of the workable bolt seated in the bolt hole remains intact, supporting the reinforced face of the face. In addition, the face of the broken pole, still stuck in the bolt hole, is relatively even, without any protruding sharp elements of the split pole, which

PL 209 331 B1 wcześniej występowało stosunkowo często. Ponadto wytworzenie kotwi urabialnej według wynalazku wymaga dodatkowych zabiegów o niewielkim zakresie, co w sposób nieznaczny podwyższa koszty, ale umożliwia znaczne podwyższenie stanu bezpieczeństwa pracy w przodku górniczym.Prior to this, this occurred relatively frequently. Moreover, the production of a workable bolt according to the invention requires additional small-scale operations, which slightly increases the costs, but enables a significant increase in the operational safety in the mining face.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia rysunek poglądowy kotwi urabialnej osadzonej w otworze kotwiowym i wyposażonej w tulejki dystansowe w przekroju podłużnym przez otwór kotwiowy, fig. 2 - rysunek poglądowy kotwi urabialnej osadzonej w otworze kotwiowym po wykonaniu zabioru przodka, a fig. 3 - rysunek poglądowy odmiany kotwi urabialnej osadzonej w otworze kotwiowym i wyposażonej w elementy dodatkowe, w przekroju podłużnym przez otwór kotwiowy.The invention is explained in more detail in the embodiment in the drawing, where Fig. 1 shows a pictorial drawing of a workable bolt embedded in the bolt hole and equipped with distance sleeves in a longitudinal section through the bolt hole, Fig. 2 - an overview drawing of a workable bolt embedded in the bolt hole after making the stub axle of the face, and Fig. 3 is a pictorial drawing of a workable bolt type embedded in the bolt hole and equipped with additional elements, in a longitudinal section through the bolt hole.

Kotew urabialna 1 (fig. 1) ma żerdź 2 z tworzywa sztucznego, wyposażoną w osiowy wzdłużny otwór 3 przelotowy oraz rozmieszczone odpowiednio na jej długości otwory poprzeczne 4 w ściankach żerdzi 2. Na zewnętrznej powierzchni żerdzi 2 wykonane są obwodowe karby 5 rozmieszczone względem siebie w odstępach z równych w przybliżeniu wielkości zabioru urabianego przodka prowadzonego wyrobiska. Na karby 5 nasunięte są tulejki dystansowe 6, których średnica zewnętrzna d jest niewiele mniejsza od średnicy d0 otworu kotwiowego 7. Żerdź 2 kotwi urabialnej 1 wkłada się do otworu kotwiowego 7 tak, aby karb 5 zlokalizowany od strony wylotu otworu kotwiowego 7 znajdował się w niewielkiej odległości, umożliwiającej całkowite wejście pierwszej od jego końca tulejki dystansowej 6 do wnętrza otworu kotwiowego 7. Następnie przez otwór 3 wprowadza się środek iniekcyjno-wiążący 8, który przez otwarty koniec żerdzi 2 oraz otwory poprzeczne 4 wypełnia wolne przestrzenie otworu kotwiowego 7. Po związaniu środka iniekcyjno-wiążącego 8 kotew urabialna 1 spaja skały ociosowe w przodku, przeciwdziałając odspajaniu się i opadaniu do wnętrza przodka brył o znacznych niejednokrotnie wymiarach i dużej masie. Wskutek urabiania przodka następuje jego postęp o wielkość przyjętego zabioru, odwzorowanego odstępami z karbów 5 wykonanych na żerdzi 2 kotwi urabialnej 1. W trakcie urabiania przodka organ urabiają cy maszyny górniczej uderza w ż erdź 2, wskutek czego następuje złamanie tej żerdzi 2 w miejscu wykonanego karbu 5 najbliższego nowemu ociosowi 9 przodka (fig. 2). Żerdź 2 na pozostałym odcinku osadzonym w otworze kotwiowym 7 pozostaje nienaruszona, w dalszym ciągu spajając urobioną skałę przed ociosem 9. Dzięki temu, że tulejki dystansowe 6 wykonane są z miękkiego drewna, bądź elastycznego tworzywa sztucznego, nie przeciwdziałają ułamaniu żerdzi 2 w jej wyznaczonym karbami 5 miejscu.The workable bolt 1 (Fig. 1) has a plastic rod 2 provided with an axial longitudinal through hole 3 and transverse holes 4 in the walls of the rod 2, respectively spaced along its length. On the outer surface of the rod 2, circumferential notches 5 are arranged in relation to each other in at intervals of approximately equal to the size of the excavation of the excavated face of the excavation. Over the notches 5, distance sleeves 6 are slipped, the outer diameter of which is slightly smaller than the diameter d0 of the anchor hole 7. The rod 2 of the workable bolt 1 is inserted into the anchor hole 7 so that the notch 5 located at the mouth of the anchor hole 7 is in a small the distance enabling the first from its end distance sleeve 6 to enter the interior of the bolt hole 7. Then, through the hole 3, the injection-binding agent 8 is introduced, which through the open end of the rod 2 and the transverse holes 4 fills the free spaces of the bolt hole 7. After binding the center Injection-binding 8 workable bolts 1 binds the side rocks in the face, preventing loosening and falling into the face of lumps of considerable size and large mass. As a result of the cutting of the face, it advances by the size of the adopted trench, represented by the spacing of the notches 5 made on the pole 2 of the workable bolt 1. During the cutting of the face, the mining machine's cutting organ hits the rod 2, as a result of which the pole 2 breaks in the place of the notch made 5 closest to the new face 9 of the face (Fig. 2). The rod 2 on the remaining section embedded in the anchor hole 7 remains intact, still bonding the excavated rock in front of the chisel 9. Due to the fact that the distance sleeves 6 are made of soft wood or flexible plastic, they do not prevent the rod 2 from breaking in its defined notches 5th place.

Odmiana kotwi urabialnej 1 (fig. 3) ma nasunięte na żerdź elementy dodatkowe w postaci krążków 10 o średnicy zewnętrznej d niewiele mniejszej od średnicy d0 otworu kotwiowego 7. Krążki 10 są pogrupowane parami między sąsiednimi karbami 5 na żerdzi, rozmieszczonymi również w odległości w każ dej parze równej w przybliż eniu zabiorowi urabianego przodka. Otwory poprzeczne 4 w ż erdzi 2 wykonane są wyłącznie na odcinkach wewnętrznych każdej pary krążków 10. Po wsunięciu kotwi urabialnej 1 do otworu kotwiowego 7 następuje zatłoczenie przez otwór 3 i otwory poprzeczne 4 środka iniekcyjno-wiążącego 8, który wypełnia wolne, przeznaczone do tego celu przestrzenie w otworze kotwiowym 7. Między sąsiednimi parami krążków 10, a więc tam, gdzie znajdują się karby 5, przestrzenie otworu kotwiowego 7 nie są wypełnione, co umożliwia stosunkowo łatwe łamanie żerdzi organem urabiającym maszyny górniczej w wyznaczonym przez karby miejscu.The workable bolt version 1 (Fig. 3) has additional elements slid over the rod in the form of disks 10 with an outer diameter d not much smaller than the diameter d0 of the bolt hole 7. The disks 10 are grouped in pairs between adjacent notches 5 on the rod, also spaced at each distance. one pair approximately equal to the removal of the cut face. The transverse holes 4 in the rod 2 are made only on the inner sections of each pair of discs 10. After inserting the workable bolt 1 into the anchor hole 7, injection occurs through the hole 3 and transverse holes 4 of the injection-binding agent 8, which fills the free intended for this purpose spaces in bolt hole 7. Between adjacent pairs of pulleys 10, i.e. where the notches 5 are located, the spaces of bolt hole 7 are not filled, which allows the rod to break relatively easily with the cutting head of the mining machine at the point defined by the notches.

Claims

Patent claims

1. Workable anchor, fixed in the anchor hole with a binding material, the rod of which is equipped with a through longitudinal hole and with transverse holes in its walls, as well as additional elements mounted on the outer surface of the rod, characterized in that it has poles, distance sleeves / 6 /, spaced / from / from each other close to the depth of the excavation of the excavated face, while the distance sleeves / 6 / have an outer diameter / d / slightly smaller than the diameter / d0 / of the anchor hole / 7 /, while transverse holes / 4 / in the rod / 2 / are located outside the distance of the distance sleeves / 6 /.

2. An anchor according to claim A method according to claim 1, characterized in that its rod / 2 / has at least one circumferential notch / 5 / on the sections of the spacing sleeves / 6 /.

3. An anchor according to claim A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the distance sleeves / 6 / are made of a brittle material with a bending strength lower than that of the rod / 2 /.

4. An anchor according to claim A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the distance sleeves (6) are made of an elastic material.

PL 209 331 B1

5. Anchor according to claim 3. The device as claimed in claim 3, characterized in that it has distance sleeves (6) made of soft wood.

6. Anchor according to claim 4, characterized in that it has distance sleeves / 6 / made of a flexible material that does not accumulate electrostatic charges.

7. Workable bolt fastened in the bolt hole by means of a binding material, the rod of which is equipped with a through longitudinal hole and with transverse holes in its walls, as well as with additional elements attached to the external surface of the rod, characterized in that the additional elements / 10 / they are in the form of disks with the outer diameter / d / slightly smaller than the diameter / d0 / of the bolt hole and are grouped in pairs so that the distances / from / between the disks / 10 / in each pair are smaller than the depth of the excavated face, while between the extreme disks / 10 / adjacent pairs are spaced apart, with transverse openings / 4 / in the walls of the rod / 2 / made on sections located inside each pair of disks / 10 /.

8. Anchor according to claim 7, characterized in that the rod / 2 / has at least one circumferential notch / 5 / in the distance between adjacent pairs of discs / 10 /.