Крепь горных выработок Советский патент 1986 года по МПК E21D11/14 

гивается через Ф. Этим создается сопротивление податливости В 1. После ее исчерпания В I жестко садится на Фив работу вступают замки 3. Боковое давление пород воспринимается

Изобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности, а именно к креплению подземных горных выработок.

Целью изобретения является повышение надежности работы крепи, в том числе и в сложных условиях при -наличии слабых вмещающих пород и в зонах опорного давления вблизи очистных работ.

На фиг. 1 представлена предлагаемая крепь с узлами податливости представлен момент, когда верхняк по отношению к стойке крепи несколько опустился под воздействием давления пород со стороны кровли выработки); на фиг. 2 - крепь с дополнительными криволинейными элементами, общий вид

Крепь состоит из верхняка 1, который опирается на основные стойки 2 крепи, верхние концы которых выполнены со скосами. Стойки крепи составные и соединены замками 3, которые обеспечивают податливость стоек. Верхние скошенные концы стоек усилены оголовниками 4, концы которых заострены, при этом оголовкики жестко соединены со стойками, например сваркой. Верхняк со стойками соединен податливым узлом соединения, состоящим из цельного стержня 5, имеющего тонкую и утолщенную чг1сти, и составной разборной фильеры 6. Для фиксации опускания верхняка внутри стоек имеются ограничители 7, жестко соединенные со стойками. Для противодействия боковому давлению крепь дополнительно снабжена составными криволинейными злементами 8 своими краями,упирающимися в подпятники стоек и.упоры 9. Криволинейные элементы соединены между собой податливыми замками 3. На краях элементы выполнены, со срезанной полкой спецпрофи- йя, что позволяет стыковать их со

составными криволинейными элементами 8 с замками 3, сопротивление податливости которых BbiDje сопротивления податливости замков 3 СС 2. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

2

стойкой 2 путем нахлестки в вилку. Верхняк прямолинейной или криволинейной формы, стойки и дополнительные криволинейные элементы крепи выполнены преимущественно из специального желобчатого профиля СВП, но они могут быть также изготовлены из швеллерного, двутаврового, корытно- го и т.п. профилей.

Крепь работает следующим образом. Горные породы оказывают давление на верхняк 1 и криволинейные элементы 8. Если давление со стороны боков выработки незначительно, криволинейные элементы 8 можно не устанавливать. При достижении нагрузки на верхняк 1 близкой к допустимой, последний, опираясь на составные фильеры 6, охватывающие стержни 5 в местах их уширения, смещается вниз по стержням 5 как ho направляющим. В этом случае происходит.процесс волочения материала стержней 5 в фильерах 6с равным усилием. Благодаря

подбору соответствующего диаметра утолщенной части стержня 5 задается необходимая несущая способность верхняка крепи 1, а выбором длины стержня 5 (с учетом удлинения при волочении) - величина опускания верхняка. При этом сопротивление податливости стержней 5 в фильерах 6 ниже, чем в замках 3 стоек крепи 2. Это условие способствует разрушению

пород кровли на скошенных концах стоек 2 с оголовниками 4, а именно породы кровли, прогибаясь по мере опускания верхняка под их нагрузкой, консольно зависают с обеих сторон

выработки, опираясь на скошенные

концы стоек с оголовниками 4. В этом случае максимальный прогиб пород кровли будет в центральной части выработки. Поскольку прочность пород кровли на изгиб и растяжение незначительна, то заостренные оголовники 4 способствуют их разрушению, как бы отрезая зависшие породы от боков. При-этом со стороны массива пород реакция зависшей консоли резко снижается и породы в боках выработки почти не испытывают ее воздействие, а отрезанные с двух сторон верхняка 1 породы равномерно перераспределяются по его длине. По мере опускания верхняка 1 отрезанные от массива расслоившиеся породы создают в кровле выработки демпферный слой, который обеспечивает более равномерное рас-- пределение нагрузки на верхняк. Таким образом, снижение реакции породной консоли и образование демпферного слоя в кровле существенно повьш1а- ют работоспособность крепи. В случае встречи оголовниками 4 более прочных включений (слоев) в породах кровли, с целью предохранения стоек крепи 2 от деформирования, предусмотрено их податливое соединение с замками 3. Эти соединения обеспечивают демонтаж крепи при ее установке для повторного использования. При исчерпании податливости в соединениях стоек с верхняком последний упирается в ограничитель 7 и далее податливость крепи обеспечивается только замками 3.

При поддержании выработок в сложных горно-геологических условиях с наличием слабых пород в боках выработки давление от них воспринимают дополнительные боковые элементы 8, соединенные замками.3, сопротивле- ние податливости которых принимают более высоким, чем у аналогичных замков стоек крепи 2.. Это условие позволяет повысить несущую способность стоек 2 крепи благодаря тому, что криволинейные элементы 8 своими концами упираются в края стоек 2 в их подпятники и упоры 9, что повьшга- ет их устойчивость и создает им дополнительный отпор. При опускании верхняка крепи 1 под воздействием нагрузки и заглубления подпятника стоек 2 в почву давление боковых пород через дополнительные криволинейные элементы 8 и концы стоек 2 передается на породный массив в кров- ,

768184

ле и почве выработок. Кроме того, боковое давление пород стремится выположить криволинейные элементы 8, что несколько увеличивает их дли 5 ну и в этой связи через подпятники и упоры 9 способствует получению в стойках 2 растягивающих усилий, противодействующих сжимающим от смещений в кровле и почве выработки.

10 Это повышает несущую способность всей крепи в целом.

Для повторного использования элементов крепи при погашении выработки крепь демонтируется с помощью зам15 ковызГ соединений 3 и составной фильеры 6.

0

Формула изобретения

20 1. Крепь горных вьфаботок, включающая верхняк, составные стойки с замками податливости, узлы соединения верхняка с составными стойками, отличающаяся тем, что,

5 с целью повьш1ения надежности работы крепи, верхние концы составных стоек выполнены заостренными и снабжены оголовниками, а каждый узел соединения верхняка с составной стойкой выполнен в виде стержня, установленного вертикально и имеющего расширенную нижнюю концевую часть, и фильеры, охватьгаающей стержень, при этом на верхний конец стержня, закрепленного в оголовнике, свободно надет верхняк с возможностью взаимодействия с фильерой, причем сопротивление податливости в узлах соединения верхняка составной стойкой ниже, чем в замках податливости составных стоек, а составная стойка снабжена ограничителем, закрепленным на ней с возможностью упОра в него нижней концевой части стержня.

5

0

5

50

2. Крепь по п. 1, о тлича- ю щ а я с я тем, что, с целью по- вьшгения бокового отпора крепи, составные стойки снабжены составными криволинейными элементами, сопро- тивление податливости которых выше ч ем сопротивление податливости замков податливости составных стоек.

г

Изобретение относится к горнодобывающей промьшшенности и позволяет повысить надежность работы крепи. Дпя этого верхние концы составных стоек (СС) 2 крепи выполнены заостренными и усилены оголовниками. Верх- няк (В) 1 крепи соединен со СС 2 узлом соединения в виде установленного вертикально стержня и 4я1льеры (Ф). Нижняя концевая часть стержня расширена, а на верхнюю его часть свободно надет В 1 с возможностью взаимодействия с Ф. Составные части СС 2 соединены замками 3. Причем сопротивление податливости в узлах соединения ниже, чем в замках 3. Для фиксации СС.2 на ней закреплен ограничитель с возможностью упора в него нижней концевой части стержня. При вертикальном перемещении пород кровли выработки они давят на В 1 и Ън опускается вдоль стержней. Распгарен- ная их часть деформируется и протя(Л

Составитель Л. Чистова Редактор Н. Горват Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 6650/28 Тира;к 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор.од, ул. Проектная, 4

Фи2.1