Способ крепления горных выработок кольцевой крепью Советский патент 1985 года по МПК E21D11/14 

I Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при креплении выработок, преимущественно проводимых комбайновым способом в окружаюР1Их неустойчивых породах. В настоящее время при наличии высокого всестороннего горного давления и получения пород для содержания в исправном состоянии выработок применяется кольцевая металлическая крепь. Известен способ проведения горны выработок комбайнами, согласно которому при пересечении слабых трещиноватых пород применяют кольцевую металлическую крепь 03. Недостатком данного способа является то что при установке кольцево крепи в зоне забоя она деформируется при перемещении и работе комбайна. Известен способ крепления выработок металлическими податливыми кольцевыми рамами из спедпрофиля, со тоящими из четырех сегментов, сое, диняемых внахлестку при помощи болто вых хомутов, заключаияцийся в предварительном возведении впереди комбайн временных арок с вертикальными стойками и последующим за пределами комбайна перекреплением всплошную постоянными кольцами или постановкой их между арками С23. Недостатком способа является то, что серийная крепь при плотности 2-4 рамы на метр не обеспечивает в тяжелых горно-геологических условиях надежного поддержания вы работок. Решение этого вопроса увели чением сортамента спеинрофиля и плотностыо крепи практически невозможно. Это объясняется тем, что при демонтаже временных арок в условиях неустойчивых пород вынужденно ликвидируется первоначальный распор крепи, что вызывает рост скорости и величины сдвнясеиия горных пород и раздвигаемых при этом нагрузок на вновь установленную постоянную кольцевую крепь, которая по форме и размерам в значительной степени ,не соответствует очертанию контура выработки в проходке. Низкие узлы податливости, находящиеся напротив больших пустот, образующихся при перекреплении, за кольцевой крепью, не могут быть хорошо расклинены. При нагрузке на крепь эти узлы вы70давливаются за кон1ур периметра кольца в сторону закрепного пространства и резко нарушается рабочая характеристика податливости. Таким образом, вместо четырех узлов нормально действуют только верхние, поэтому в два раза снижается конструктивная подятливость крепежных рам. В результате преждевременно начинается деформация сегментов вплоть до потери несущей способности. Этот процесс усугубляется также разрывом болтовых хомутов узлов, скрытых в породе, подсыпанной в нижней части. Б итоге происходит быстрое разрушение крепи, что приводит выработку в нерабочее и опасное состояние. Возведение кольцевой крепи с применением временных арок повышает трудоемкость проходческих работ из-за излишних объемов выемки горной массы, монтажа-демонтажа крепи и забутовки; что соответственно снижает скорость проходки, увеличивает стоимость работ и повышает металлоемкость. Цель изобретения - снижение трудозатрат и повьшение безопасности работ. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления горных выработок кольцевой крепью, включающему предварительное возведение впереди комбайна временного крепления с последующим перекреплением постоянной кольцевой крепью, верхние сегменты крепи устанавливают на временные боковые стойки, а затем позади комбайна устанавливают нижние сегменты кольцевой крепи и удаляют временные боковые стойки после полного возведения рамы. Рама крепи состоит из пяти основных несущих элементов с изгибом спецпрофнля открытой частью внутрь выработки, соединяющихся в месте нахлестки специальньни быстроразъемным замком, обеспечивающим постоянное высокое Сопротивление податливости. На фиг. t изображена кольцевая крепь, общий вид; на фиг. 2 - узел соединения бокового эцеыента с временной стойкой j На Фиг. 3 - первая стадия крепления; на фиг. 4 - узел соединения бокового и нижнего элемента при монтаже обратного свопа коепи.

3

Рама крепи состоит из верхнего 1 боковых 2 и нижних 3 элементов. На одном из концов боковых элементов имеются отверстия А. Между собой элементы соединены внахлестку с помощью безрезьбовых замков 5. Временные стойки 6 соединены с боковыми элементами 2 посредством штифтов 7, вставляемых в совпадающие отверстия 4 при нахлестке обеих деталей.

Соединение верхнего элемента 1 с боковыми элементами 2 и временным стойками 6 позволяет возводить подковообразную арочную раму, которая после установки нижних элементов 3 преобразуется в кольцевую раму, после чего временные стойки 6 снимают .

Согласно предлагаемому способу крепления предусматривается выемка горной породы по рекомендуемому подковообразному контуру и соответствующее возведение в нем металлической податливой кольцевой крепи.

При креплении горной вьфаботки монтируют элементы 2 с временными стойками 6 с помощью штифтов 7, в зависимости от допускаемой площади обнажения и плотности установки крепи. Затем два таких узла и элемент 1 монтируют в арку, между стойками которой для обеспечения замыкания крепи в кольцо и для прохода комбайна придается определенная ширина

503704

выработки по почве 8. Установленные арки соединены стяжками и расклинены в верхних узлах податливости. Затем производится затяжка кровли и боков. 5 Вслед за подвиганием забоя сзади за комбайном монтируется обратньй свод путем соединения замками 5 нижних элементов 3 с боковыми элементами 2 и между собой. Узлы податливости

to расклиниваются. Образованная кольцевая рама воспринимает всестороннюю нагрузку от горных пород. Затем вынимаются штифты 7 и временные стойки 6 безопасно убираются для использования в следующем цикле КРбпления. Производятся затяжки остальной части периметра кольцевой крепи и после балластировки выработка готова к эксплуатации. Применение,, кроме металлических стяжек, железобетонных затяжек, опирающихся благодаря фигурным торцам на днище, боковые стенки и полки спецпрофиля, способствует лучшей работоспособности крепи и

25 снижает ее аэродинамическое сопротивление.

Такое конструтивное решение обеспечивает более надежное и менее трудо3Q емкое крепление, улучшает техникоэкономические показатели и безопасность горнопроходческих работ и поддержания вьфаботок в неустойчивых горных породах.

СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК КОЛЬЦЕВОЙ КРЕПЬЮ, включающий предварительное возведение впереди комбайна временного крепления с последуюп1им перекреплением постоянной кольцевой крепью, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат и-повышения безопасности работ, верхние сегменты крепи устанавливают на временные боковые стойки, а затем позади комбайна устанавливают нижние сегменты кольцевой крепи и удаляют временные боковые стойки после полного возведения рамы. (Л СП о 00

Фи-L.I