ИСКУССТВЕННАЯ ОХРАННАЯ ОПОРА Российский патент 2001 года по МПК E21D15/48 

Изобретение относится к горному делу, а именно к охранным конструкциям для охраны подготовительных выработок и их защиты от влияния очистных забоев преимущественно на пластах до 1,2 м.

Известны способы охраны выработок с помощью угольных целиков, бутовых полос отдельных охранных искусственных опор.

Эффективность применения этих средств является низкой по следующим причинам:
- угольные целики вызывают потери подготовленных запасов и значительно повышают трудоемкость обслуживания технологических процессов в лаве;
- бутовые полосы имеют низкую плотность и малую несущую способность;
- тумбы и другие искусственные охранные опоры требуют значительных материальных и трудовых затрат для своего возведения.

Наименьшую величину затрат при возведении имеют бутовые полосы, особенно при механизированной закладке породы. Но при этом они имеют малую несущую способность и под нагрузкой деформируются как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Уменьшив степень деформируемости, можно значительно повысить несущую способность опорной конструкции.

Из уровня техники известны средства и способы увеличения несущей способности опорных охранных конструкций (а.с.N 1555498 A1, кл. E 21 D 11/00, 1990, a.c.N 1536009 A2, кл. E 21 D 20/00, 1980). Однако они обладают указанными выше недостатками. Наиболее близкой из известных является искусственная охранная опора, включающая дробленые породы, размещенные между ограждениями, содержащими опорные стойки, и натяжные анкера, соединяющие противоположные стойки (патент РФ N 2130552 C1, кл. E 21 D 19/02, 1999). С обеих сторон целика возводят жесткие вертикальные сваи, забетонированные в почву и связанные пассивной стяжкой. Этот способ трудоемок в осуществлении, не обеспечивает предварительного распора конструкции и требует мощности пласта более 1,5 м.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение несущей способности искусственной опоры, создание предварительного распора и снижение затрат на возведение.

Поставленная задача достигается тем, что в искусственной охранной опоре, включающей дробленые породы, размещенные между ограждениями, содержащими опорные стойки, и натяжные анкера, соединяющие противоположные стойки, ограждения и опорные стойки выполнены податливыми в горизонтальном и вертикальном направлениях с возможностью сближения ограждений при затягивании анкеров и перемещения породы как в горизонтальном направлении с увеличением плотности и несущей способности опоры, так и в вертикальном направлении с увеличением распора породы между кровлей и почвой.

Изобретение поясняется чертежом, где показана искусственная охранная опора в разрезе.

Искусственная охранная опора включает податливые ограждения, содержащие податливые опорные стойки 1 и затяжки 2. Противоположные стойки соединены натяжными анкерами 3. Между ограждениями размещена дробленая порода 4. Ограждения и опорные стойки 1 выполнены податливыми в горизонтальном и вертикальном направлениях с возможностью сближения ограждений при затягивании анкеров и перемещения породы как в горизонтальном направлении с увеличением плотности и несущей способности опоры, так и в вертикальном направлении с увеличением распора породы между кровлей и почвой.

После заполнения зоны между ограждениями дробленой породой 4 анкера 3 затягиваются, вызывая сближение податливых ограждений и перемещение насыпной породы как в горизонтальном, так и вертикальном направлении. При этом обеспечивается распор породы между почвой и кровлей пласта, увеличивается плотность, а следовательно, и несущая способность породного тела.

Работа такой искусственной охранной опоры осуществляется следующим образом. После формирования охранная опора за счет предварительного распора обеспечивает устойчивое состояние пород кровли на сопряжении лавы со штреком. По мере отхода лавы давление увеличивается и охранная опора деформируется, увеличивая свою плотность и несущую способность. Деформации в горизонтальном направлении сдерживаются натяжными анкерами и податливыми стойками. Разрушений стоек и ограждений не происходит, так как опорные стойки и затяжка податливы в вертикальном направлении.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке для охраны подготовительных выработок на пластах до 1,2 м. Оно обеспечивает повышение несущей способности искусственной опоры, создание предварительного распора и снижение затрат на возведение. Искусственная опора включают дробленые породы, размещенные между ограждениями, содержащими опорные стойки, и натяжные анкера, соединяющие противоположные стойки. Ограждения и опорные стойки выполнены податливыми в горизонтальном и вертикальном направлениях с возможностью сближения ограждений при затягивании анкеров и перемещения породы как в горизонтальном направлении с увеличением плотности и несущей способности опоры, так и в вертикальном направлении с увеличением распора породы между кровлей и почвой. 1 ил.

Искусственная охранная опора, включающая дробленые породы, размещенные между ограждениями, содержащими опорные стойки, и натяжные анкера, соединяющие противоположные стойки, отличающаяся тем, что ограждения и опорные стойки выполнены податливыми в горизонтальном и вертикальном направлениях с возможностью сближения ограждений при затягивании анкеров и перемещения породы как в горизонтальном направлении с увеличением плотности и несущей способности опоры, так и в вертикальном направлении с увеличением распора породы между кровлей и почвой.