Крепь горных выработок Советский патент 1986 года по МПК E21D5/00 

Изобретение относится к горному делу, в частности к шахтному строительству, и может быть использовано при креплении вертикальных горных выработок и скважин большого диаметра, в том числе и восстающих, пройденных буровым способом.

Цель изобретения - повышение скорости возведения крепи и сокранление объема выемки пород.

На фиг. 1 изображена крепь горных выработок перед спуском в выработку, обш.ий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - крепь, установленная в выработке, общий вид; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 4; на фиг. 5 - узел 1 на фиг. 4; на фи.г. 7 - то же, до раскрытия; на фиг. 8 - то же, после установки; на фиг. 9 - сечение Б-Б на фиг. 8.

Крепь горных выработок состоит из двух оболочек: внешней 1 и внутренней 2. Внешняя оболочка 1 выполнена из отдельных секций, сложенных внахлестку. Каждая секция имеет овальные отверстия 3 с одной стороны и пальцы 4 с другой стороны. Соответственно каждый палец секции входит в овальное отверстие 3 соседней (смежной) секции {фиг. 5).

Внешняя оболочка 1 шарнирно связана с внутренней оболочкой 2. Соединение указанных оболочек 1 и 2 выполнено в виде проушин 5 и 6, закрепленных соответственно с внешней стороны внутренней оболочки 2 и с внутренней стороны внешней оболочки 1, соединенных между собой рычагами 7 (фиг. 6).

Таким образом, внешняя оболочка 1 представляет собой шарнирную конструкцию, имеющую возможность радиального смещения (увеличения поперечного сечения). Одновременно внутренняя оболочка 2 шарнирно связана с внешней оболочкой 1.

Оболочки 1 и 2 могут быть соединены с возможностью фиксации в стенку выработки. Для этого одни концы части рычагов 7 шарнирно закреплены на внутренней оболочке 2 с помощью проушин 5, а другие пропущены через выполненные в осях сквозные отверстия 8 (фиг. 7 и 8), заострены и снабжены пальцами 9 (фиг. 7-9), на которые опирается внешняя (наружная) оболочка 1 при спуске оболочек в ствол. Кроме того, каждый рычаг 7 имеет упор 10.

Крепь горных выработок возводится следующим образом.

В месте сооружения восстающего из выработки верхнего горизонта буровым механизмом бурится передовая скважина в выработку нижнего горизонта. Затем расширителем обратного хода увеличивают диаметр восстающего горизонта до проектного (сечение).

Из выработки верхнего горизонта спускают на буровом ставе крепь предлагаемой конструкции. Буровой став в этом случае соединяют с внутренней оболочкой 2 крепи. При этом внешняя оболочка 1, т.е. секции, под собственным весом располагается ниже по отношению к внутренней оболочке 2 (фиг. 1 и 7). Секции располагаются внахлест, а рычаги 7, т.е. щарнирная связь между оболочками 1 и 2, обеспечивают целостность конструкции.

При опускании крепи горных выработок первоначально на забой устанавливают внешнюю оболочку 1 своей торцовой поверхностью. После отсоединения бурового става от внутренней оболочки 2 (или же при дальнейшем опускании всей крепи) секции, образующие внешнюю оболочку 1, смещаются по окружности и от центра выработки в стенке относительно друг друга, т.е. увеличивая в диаметре внешнюю оболочку 1. При этом пальцы 4 секторов перемещаются в овальных отверстиях 3, так как под собственным весом внутренняя оболочка опускается вниз до упора секциями внешней оболочки 1 в стенку выработки. Это происходит за счет того, что рычаги 7 поворачиваются под собственным весом внутренней оболочки 2 относительно проушин 5 и 6, закрепленных соответственно на внутренней 2 и внешней 1 оболочках до распора. Крепь горных выработок принимает положение, (фиг. 3) с распором в стенку выработки.

Таким образом, внешняя оболочка 1 распирается в стенку выработки, а образованное пространство .между оболочками 1 и 2 при необходимости заливают цементным раствором, получая трехслойную крепь из обечаек.

При выполнении рычагов 7 с пальцами 9, т.е. с возможностью внедрения дополнительно их в стенку выработки, при опускании крепи в выработку и установке ее на забой, т.е. касании внешней оболочки 1 поверхности, внутреннюю оболочку 2 опускают далее вниз под собственным весом. Секции внешней оболочки 1 удерживаются пальцами 9. При этом рычаги 7 проворачиваются относительно проушин 5 и одновременно выходят из отверстий 8, выполненных в пальцах 4. Свободный ход рычагов 7 осуществляется до упора выступа 10 в оси 4. Далее под действием выступа 10 секции внешней оболочки 1 смещаются относительно друг друга до упора в стенку выработки. Одновременно заостренная часть рычагов 7 внедряется в стенку выработки, обеспечивая фиксацию.

Такое выполнение связи оболочек позволяет после установки крепи в стволе обеспечить надежную фиксацию с одновременным распором наружной оболочки 1 с помощью выполнения выступа 10 на рычаге 7.

1. КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включаюш.ая две коаксиально расположенные одна относительно другой оболочки, соединенные между собой, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости возведения крепи и сокращения объема выемки пород, внешняя оболочка выполнена из отдельных секций, установленных внахлестку и соединенных между собой посредством пальцев, закрепленных на одной из секций, при этом в другой секции выполнены овальные отверстия, в которых размещены пальцы с возможностью перемещения по окружности кольца внешней оболочки, причем сое-, динение оболочек выполнено посредством шарнирно установленных рычагов. 2. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что часть рычагов выполнена с упорами и заостренными концами, размещенными в отверстиях, выполненных во внешней оболочке крепи.

Л I