PL209331B1 - Kotew urabialna - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kotew urabialna, znajdująca zastosowanie przy wzmacnianiu urabianych ociosów wyrobisk ścianowych i chodnikowych.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Tulejki dystansowe mogą być wykonane z materiału kruchego, o wytrzymałości na zginanie niższej, niż materiał żerdzi kotwi urabialnej.

Zamiennie tulejki dystansowe można wykonać z materiału elastycznego, umożliwiającego złamanie kotwi urabialnej na ich odcinku.

W korzystnych wykonaniach tulejki dystansowe mogą być wykonane z miękkiego drewna, bądź z elastycznego tworzywa sztucznego, nie gromadzącego ładunków elektrostatycznych.

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.

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.

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, co

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.

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.

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.

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.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kotew urabialna, mocowana w otworze kotwiowym za pomocą materiału wiążącego, której żerdź wyposażona jest w przelotowy wzdłużny otwór oraz w otwory poprzeczne w jej ścianach, a także w elementy dodatkowe osadzone na zewnętrznej powierzchni żerdzi, znamienna tym, że ma osadzone na zewnętrznej powierzchni żerdzi tulejki dystansowe /6/, rozmieszczone we wzajemnej odległości /z/ od siebie zbliżonej do głębokości zabioru urabianego przodka, przy czym tulejki dystansowe /6/ mają średnicę zewnętrzną /d/ niewiele mniejszą od średnicy /d0/ otworu kotwiowego /7/, natomiast otwory poprzeczne /4/ w żerdzi /2/ zlokalizowane są poza obrębem tulejek dystansowych /6/.
2. 2. Kotew według zastrz. 1, znamienna tym, że jej żerdź /2/ na odcinkach zamocowanych tulejek dystansowych /6/ ma wykonany co najmniej jeden obwodowy karb /5/.
3. 3. Kotew według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że tulejki dystansowe /6/ wykonane są z materiału kruchego, o wytrzymałości na zginanie niższej, niż materiał żerdzi /2/.
4. 4. Kotew według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że tulejki dystansowe /6/ wykonane są z materiału elastycznego.

   PL 209 331 B1
5. 5. Kotew według zastrz. 3, znamienna tym, że ma tulejki dystansowe /6/ wykonane z miękkiego drewna.
6. 6. Kotew według zastrz. 4, znamienna tym, że ma tulejki dystansowe /6/ wykonane z elastycznego tworzywa nie gromadzącego ładunków elektrostatycznych.
7. 7. Kotew urabialna mocowana w otworze kotwiowym za pomocą materiału wiążącego, której żerdź wyposażona jest w przelotowy wzdłużny otwór oraz w otwory poprzeczne w jej ściankach, a także w elementy dodatkowe mocowane na zewnę trznej powierzchni żerdzi, znamienna tym, że elementy dodatkowe /10/ mają postać krążków o średnicy zewnętrznej /d/ niewiele mniejszej od średnicy /d0/ otworu kotwiowego i pogrupowane są parami tak, że odległości /z/ między krążkami /10/ w każdej parze są mniejsze od głębokości zabioru urabianego przodka, natomiast pomiędzy skrajnymi krążkami /10/ w sąsiednich parach jest zachowany odstęp, przy czym otwory poprzeczne /4/ w ściankach żerdzi /2/ wykonane są na odcinkach zlokalizowanych wewnątrz każdej pary krążków /10/.
8. 8. Kotew według zastrz. 7, znamienna tym, że żerdź /2/ na odcinku odstępu między sąsiednimi parami krążków /10/ ma wykonany co najmniej jeden obwodowy karb /5/.