Узел вертикальной податливости крепи шахтных стволов Советский патент 1987 года по МПК E21D5/00 

11

Изобретение oTHOCHfcH к горной промышленности, в частности к крепи шахтных стволов.

Целью изобретения является повышение безопасности работ в стволе,

На фиг.1 представлен узел вертикальной податливости, вертикальный разрезу на фиг.2 - то же, горизонтальный разрез.

Узел вертикальной податливости содержит установленные в разрыве крепи в два ряда одно под другим нижние I и верхние 2 Г-образные бетонные основания. На поверхности 3 одного из оснований не соосно уста- новлены пружинные элементы 4 податливости меньшей жесткости, напротив которых в основаниях противоположных секций выполнены вертикальные углубления 5. Диаметр углублений Ьревьнпает диаметр пружинных элементов податливости в сжатом виде. На противоположных основаниях установлены пружинные элементы 6 большей жесткости. Вертикальные полки 7 оснований узла вертикальной податливости перекрывают разрыв крепи по горизонтали и вертикали внахлестку и покрыты слоем пластичного материала 8, например битума. На одной из вертикальных полок 7 равномерно по всей поверхности вьшолнены радиаль- Hbje отверстия 9 для облегчения ее деформирования при смыкании оснований, причем эта полка своей внешней поверхностью образует одну поверхность с внутренней поверхностью кре ци 10, а с внешней стороны крепи 10 узел податливости и обнаженный участок выработки 11 перекрыты металлической сеткой 12 с набрызгом бетона на всем протяжении узла податливост

Узел вертикальной податливости работает следующим образом.

При сжатии пород в районе узла податливости, вызванном введением очистных работ вблизи ствола, нижняя и верхняя части крепи вместе с Г-образными основаниями двигаются навстречу друг другу, сжимая в первую очередь пружины меньшей жесткости 4, длина которых равна высоте полости узла податливости. В этот период происходит наиболее интенсив ное сжатие пород с большими скоростями, суммарная величина которых составляет по данным натурных наблюдений примерно 1/3 высоты полости

5

0

5

0

5

узла податливостн. В дальнейшем деформаци и сжатия начинают мед1 1енно затухать и вступают в работу пружины 6 большей жесткости, длина которых не превышает 2/3 высоты полости узла податливости из соображений интенсивности и величины деформаций сжатия. Пружины 4 и 6 работают после этого совместно в режиме нарас- таюш;его сопротивления. Вертикальные полки свободно скользят друг относительно друга за счет слоя пластичного материала, который нанес ен на их наружные поверхности. При этом слой пластичного материала на вертикальной полке с отверстиями служит для их перекрытия и гидроизоляции при несомкнутых секциях. По мере смыкания оснований вертикальная полка с отверстиями 9 упирается в противоположное основание и легко деформируется вследствие ослабления ее равномерно расположенными в ней отверстиями 9. Окончательное сжатые пружины для полного смыкания секций утапливаются в вертикальные углубления 5, выполненные с этой целью соосно с пружинами в противоположных секциях. Перекрытие также не мешает смыканию секций, так как выполнено в виде сферического ушире- ния и легко деформируется под воздействием высоких напряжений сжатия. После подготовки разрыва в крепи и возведения на участке обнажения пород временной крепи отдельные Г- образные -основания с установленными на них пружинными элементами податливости спускают в ствол и поочередно заводят в щель узла вертикальной податливости.

Формула изобретения

1. Узел вертикальной податливости крепи шахтных стволов, включающий пружинные элементы податливости, закрепленные между торцами элементов крепи, отличающийся 0 тем, что, с целью повышения безопасности работ в стволе, он снабжен Г- образными бетонными основаниями, закрепленными на торцах элементов крепи внахлестку вертикальными полками с покрытием пластичным материалом со стороны внутренней поверхности крепи и сферическим перекрытием узла податливости, закрепленным на внешней стороне крепи и выпол5

0

5

неиным из метаплнческоч сетки с па- брызгом бетона, при этом пружинные элементы податливости вьшол - нены разной жесткости и длины.

2. Узел по П.1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью обес- йечения возможности регулирования податливости в процессе работы узла часть пружинных элементов податливости, закрепленных на одном из оснований, выполнена большей жесткоти и длина их не превьппает 2/3. высоты полости узла податливости.

fO

t5

3974

3. Узел по пп. 1 и 2, о т л и - чающийся тем, что, с целью обеспечения возможности полного смыкания противоположных элементов кре- пи, одно из оснований закреплено с возможностью образования внешней поверхностью вертикальной полки одной поверхности с внутренней стороной крепи, при этом в вертикальной полке выполнены по всей поверхности отверстия, заполненные пластичным материалом, а в основаниях соосно каждому пружинному элементу податливости вьтолнены углубления, диаметр которых превьшает диаметр пружин в сжатом виде.

Изобретение относится к устройствам для крепления вертикальных горных выработок и повьшает безопасность работ в стволе. Для этого узел вертикальной податливости (УВП) крепи шахтных стволов имеет Г-образные бетонные основания (ВО) , 2. Верти- полки 7 оснований УВП перекрывают разрыв крепи по горизонтали и вертикали внахлестку и покрыты слоем пластичного материала 8. На поверхностях БО не соосно установлены пружинные элементы 4 и 6 податливости соответственно меньшей и большей жесткости, напротив которых в БО противоположных секций выполнены вертикальные углубления. На одной из вертикальных полок 7 равномерно по всей поверхности выполнены радиальные отверстия 9. Эта полка своей внешней поверхностью образует одну поверхность с внутренней поверхностью крепи 10. В УВП входит сферическое перекрытие, закрепленное на внешней стороне крепи и вьтол- ненное из металлической сетки 12с набрызгом бетона. При сжатии пород и крепи противоположные секции сближаются. Регулирование податливости осуществляется за счет работы пружинных элементов 4 и 6 податливости. Последние при полном смыкании секций утапливаются в углубления 5. После подготовки разрьша в крепи и возведения на участке обнажения пород -« временной крепи отдельные БО 1 и 2 опускают в ствол и поочередно заводят в щель УВП, 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 8 ю 00 00 со -41

11

Составитель В.Пьянов Редактор Л.Веселовская Техред И.Попович Корректор И.Муска

Заказ 7397/29Тираж 455,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4