Арочная податливая крепь Советский патент 1987 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горной про- У1ыи ленности и может быть использовано при сооружении подземных горных выработок.

Цель изобретения - новьппенке надежности крепления пространства между арочной крепью и массивом горных пород и улуч- 1пение услог ий работы крени в податливом режиме.

На фиг. 1 показана закрепленная выработка, общий вид; на фиг. 2 - желобчатый крепежный элемент до его установки в выработке; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 (ноеле установки в выработке).

Прочная податливая крень состоит из желобчатых крепежных элементов , узлов 2 податливости и эластичных оболочек 3, которые разменлены и закреплены в желобах крепежных элементов 1. Эластичные оболочки снабжены Н1туцерами (не показаны) для нагнетания в последние твердеюн;его материала. Крепежные элементы 1 имеют отверстия, в которых размещены штуцера. Эластичные оболочки 3 и.меют удлиненную цилиндрическую форму, их длина соответствует длине крепежных элементов 1.

Крепь работает следующим образом.

После установки арки в выработке через штуцер, размещенный в эластичной оболочке 3, с номощью бетононасоса (не показан) в носледнюю подают твердеющий материал 4. Под действием давления твердеющего материала оболочки 3 распрямляются и со стороны горны.к пород 5 принимаюм- форму контура горной выработки, повторяя ее неровности. В качестве твердеющего материала используют высококачественный цементный раствор. Оболочки выполняют из резины и;1н из бывших в унотребленни брезентовых венти., {яцнонных труб после их реставрации. После нагнетания в оболочку 3 цементный раствор схватывается и затвердевает, обеспечивая плотный контакт арок с боковыми породами 5.

Эластичные оболочки 3 выполняют с продольной перегородкой б, при этом сначала заполняют высокомарочным твердеющи.м .материалом полость оболочки, коптакти- рующую с крепежными элемептами 1 арочной крепи, а затем заполняют низкомароч- ны.м твердеющим материалом полость оболочки, контактируюпхую с горными породами 5, тем самым обеспечивается податливость крепи за счет первоочередного разрушения слоя из низкомарочного твердеющего материала.

Эластичные оболочки 3 могут быть снабжены армирующими элементами 7 в виде отрезков капроновых или стеклопластико- вых нитей и канатов, которь е размещены внутри оболочки и крепятся к внутренней поверхности оболочки 3 до нагнетания в нее твердеющего материала 4.

При значительной анизотропии (по направлению) горного давления, например при преобладании смещений в горизонтальной плоскости, для обеспечения равномерной деформации крепи горной выработки эластичные оболочки по контуру арочной крепи могут быть размещены неравномерно.

Учитывая, что величина отклонения контура горных пород выработки от внешнего контура арочной крепи может варьироваться в значительных (О-1,5 м) пределах, то эластичные оболочки могут использоваться с переменной площадью сечения по их длине. Цементная смесь, нагнетаемая в эластичные оболочки 3, долго набирает прочность. Для исключения этого недостатка обо;1очки выполняют из электропроводного материала или снабжают внутренним нро- волочным каркасом в виде соленоида, а оболочки заполняют ферромагнитной жидкостью. При пронускании электрического тока

0 через проволочный каркас под действием магнитного поля ферромагнитная жидкость в оболочке меняет свое агрегатное состояние, т.е. затвердевает, тем самым обеспечивается надежное противодействие силам

5 смещения горных пород. Б этом случае возможно повторное использование оболочек. Пспользование предлагае.мой крепи позволит снизить трудоемкость зубутовки за- крепного пространства, повысить эффективность взаимодействия металлической ароч0 ной крепи с горны.ми породами при значительной неровности контура выработки.

Формула изобретения

1.Арочная податливая крепь, включаю- 5 1цая крепежные элементы желобчатого профиля с узла.ми податливости и эластичные обо. ючки, снабженные штуцерами для нагнетания в них твердеющего материала, отли- чаюш,аяся тем, что, с целью повышения наQ дежности крепления пространства между арочной крепью и массивом горных пород и улучшения условий работь крепи в податливом режиме, эластичная оболочка снабжена продольной изолируюпдей перегородкой, разделяющей последнюю на две полос5 ти, при этом полость оболочки, контактирую- П1.ая с контуром горных пород, заполнена низкопрочным твердеющим .материалом, а полость оболочки, контактируюн.ая с эле- мента.ми арочной крепи, заполнена высокопрочным твердеющим материалом.

2.Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что во внутренней полости эластичной оболочки раз.мещены армирующие элементы.

3.Крепь но п. 1, отличающаяся тем, что эластичные оболочки по контуру арочной

5 крепи раз.мещены неравномерно.

4.Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что эластичная оболочка по длине имеет переменную площадь поперечного сечения.

5. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что эластичные оболочки выполнены из электропроводного материала и заполнены ферромагнитной жидкостью.

5

.1

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при сооружении подземных горных выработок. Целью изобретения является повышение надежности крепления пространства между арочной крепью и массивом горных пород и улучшение условий работы крепи в податливом режиме. Крепь включает крепежные элементы 1 желобчатого профиля с узлами податливости. В желобах элементов 1 размеш.ены эластичные оболочки (ЭО) 3 с продольной перегородкой 6, разделяюш,ей каждую ЭО 3 на две полости. Во внутренней полости ЭО 3 м.б. размещены армирующие элементы 7. Длина ЭО 3 соответствует длине элементов 1 и ЭО имеет по длине переменную площадь поперечного сечения. После установки арки в выработке через установленный в ЭО 3 штуцер в последнюю подают твердеющий материал 4. Под действием давления ЭО 3 распрямляются и со стороны горных пород 5 принимают форму контура выработки. Сначала контактирующую с элементами 1 полость ЭО 3 заполняют высокопрочным твердеющим материалом. Затем заполняют низкопрочным материалом полость ЭО 3, контактирующую с горными породами 5. Этим обеспечивается податливость крепи. При смещениях в горизонтальной плоскости для обеспечения равномерной деформации крепи выработки ЭО 3 по контуру арочной крепи м.б. размещены неравномерно. Для обеспечения надежного противодействия силам смещения пород 5 ЭО 3 выполняются из электропроводного материала и заполняются ферромагнитной жидкостью. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. ( (Л А-А со ;о | 00

фиг. 2