Крепь горной выработки Советский патент 1992 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горному делу. а именно к шахтным крепям для горных выработок.

Известна крепь подготовительных выработок, включающая рамы в виде желоба и гибкую рулонную затяжку с соединительными узлами.

Недостатки этой крепи состоят в следующем. Рамная крепь для обеспечения ее податливости состоит из нескольких звеньев, соединяемых стержнями и скобами. Установка натяжного узла в месте стыка двух звеньев рамы по периметру выработки представляется весьма затруднительной, а с учетом взаимного смещения звеньев при податливости - невозможной. Прижимные стержни должны захватываться скобами, но они находятся за крепью и установка их при возведении крепи сомнительна. Ход натяжения гибкой затяжки внутри спецпрофиля (СВП) очень мал и маловероятно, чтобы уда-лось растянуть реальнунэ гибкую рулонную затяжку при шаге рам 1 м. Если же удается подобрать малодеформируемый материал для затяжки, то затруднительно обеспечить равномерность усилия натяжения затяжки, а при неравномерном натяжении возникнет перекос рам. Процесс возведения крепи представляется настолько трудноемким, что делает её практически неприемлемой.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является крепь горной выработки арочной формы, включающая отдельные секции желобчатого профиля, имеющие по высоте крепи пазы для установки в них замков.

Недостатками известной крепи являются высокая трудоемкость штамповки сегментов из толстолистовой стали (4-5 мм), а также высокая трудоемкость установки и затяжки накладок с болтами при необходимости удерживать болты в закрепном пространстве.

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления и монтажа крепи,

Цель достигается тем, что в крепи горной выработки, содержащей отдельные секции желобчатого профиля., имеющие смещенные по высоте кре.пи пазы для установки в них замков, секции выполнены в виде пространстоенных панелей, в которых желобчатые профили поочередно ориентирооаны в прогивоположные стороны, причем днища желобов, обращенных в сторону выработки, имеют (иирину, большую ширины днищ желобов, обращенных внутрь выработки, а пязы размещены на крайних стенках Kpafnr.ix .олобов, при этом каждый замок cocToiiT пл гчьпьца с головкой и проушиной для ;:лз-: ,цен1.1я в ней клина с огр

ничителем хода и имеет шайбу, с обоих сторон которой выполнены упоры различной высоты, причем палец размещен в пазах с возможностью взаимодействия головки,

упоров и стенок желобов смежных панелей.

Крепь состоит из одной унификации

детали - панели, изготавливаемой серийно

индустриальным методом штамповкой или

прокатной.

0 Крепежный узел крепи состоит из минимума унифицированных элементов (три детали), изготавливаемых taкжe индустриальным методом - горячей штамповкой.

5 Сборка крепи из перечисленных элементов осуществляется с применением одинаковых операций во всех узлах сборки и предельно проста, так как состоит из операций установки панелей введения и поворота

0 пальца, установки шайбы и установки клина с гарантированной дозировкой усилия стягивания. При этом полностью исключены операции, связанныес удержанием крепежных деталей в закрепном пространстве.

5 . На фиг. 1 изображен общий вид крепи горной выработки; на фиг. 2 - секции крепи; на фиг. 3 - замок, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, разрез В-В на фиг. 3; на фиг. то же, разрез Б-Б на фиг. 3.

0 Крепь горной выработки состоит из секций 1, сбединенных между собой клиновыми замками 2 (см.фиг.3-5). Каждая секция представлйет собой пространственную панель, в которой желобчатые профили поочередно ориентированы в противоположные стороны, причем днища желобов 4, ориентированные в сторону выработки имеют ширину, большую ширины днищ желобов 3, обращенных внутрь выработки.

0 На торцовых стенках 5 и б крайних желобов калщой панели выполнены пазы 7, вытянутые вдоль стенки. Пазы 7 при совмещении панелей совпадают вдоль оси выработки и частично совпадают по периметру

5 выработки. В эти пазы вставляются клиновые замки (см.фиг.3-5).

Для совмещения пазов 7 вдоль выработки паз верхней панели выполнен (см.фиг.4) от торца на расстоянии La, а паз нижележа0 щего тюбинга на расстоянии Li.

Клиновый замок состоит из пальца 8 с проушиной 9 и головкой 10. В проушину 9 вставляется клин 11 с ограничителем 12. Тыльной стороной клин 11 опирается на

5 шайбу 13. Собоихсторон шайбы 13 имеются упоры 14 и 15, причем упоры 14 имеют высоту в два раза меньше, чем упоры 15.

Для сборки крепи .панель устанавливают в выработке с частичным Совмещением пазо.в 7. В четыре (или две) взаимосоединяемых панели вставляется палец 8. Для того, чтобы палец вошел в паз, его поворачивают на 90°. А затем, чтобы палец не выходил из паза, его поворачивают опять на 90°.

На проушину пальца подается шайба 13. в проушину 9вставляется клин 11 и вбивается до ограничителя 12. Это обеспечивает необходимое усилие затяжки.

Возможность взаимного сближений верхних и нижних секций при повышении горного давления, т.е. податливость крепи, обеспечена тем, что пазы 7 смежных по эер тикали панелей частично не совпадают, . имеют возможность смещаться один относительно другого на некоторую величину 2а в каждом промежуточном узле соединения панелей). При этом общая податливость чрепи (при сборке ее из шести секций в периметре) составит 2а х 5-10а.

Значение общей податливости крепи в конкретных горно-геологических условиях определяется расчетом.

Крепь, собранная из предлагаемых секций в виде панелей, обладает нерущей способностью, соизмеримой с крепью из профилей СВП с затяжками, но она значительно меньше по металл6емкости(до 30%).

Кроме того, значительно снижается трудоемкость возведения предлагаемой креИи.

Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемЬй крепи на 50% проходимых ежегодно в Кузбассе горизонтальных горных выработок составит 13.5 млн. руб.

Формул а изобретен и я

Крепь горной выработки, включающая отдельные секции желобчатого профиля, имеющие смещенные по высоте пазы для установки в них замков, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения затрат на крепле те В1(фаботки и трудоемкости монтажа крепи, выполнены в виде пространственных панелей, в которых желобчатые профили поочередно ориентированы в противоположные стороны, причем днища желобов, обращенных в сторону выработки, имеют ширину, большую ширины желобов, обращенных внутрь выработки, а пазы размещены на стенках крайних желобов, при этом каждый замок выполнен в виДе пальца с голов.кой и проушиной.для размещения в ней клина с ограничителем хода и имеет надетую на проушину шайбу с упором, причем палец размещен в пазах с возможностью взаимодействия головки и упоров со стенками желобов смежных панелей..

ИзобрсЭгение относится к горному делу и м.б. использовано для крепления выработок (В). Цель - снижение затрат на крепление В и трудоемкости монтажа крепи. Секции крепи выполнены в виде про^ странственных панелей (П). 1. Их желоба* (Ж) поочередно ориентированы в противоположные стороны. Днища Ж, которые обращены в сторону В, имеют ширину большую, чем Ж, обращенные внутрь В.На 'стенках крайних Ж 5,6 имеются смещенные по высоте пазы 7 для соединения П 1 между собой замками. Каждый замок имеет палец с головкой и проушиной и надетую на проушину шайбу с упорами. Для соединения Ж смежных П 1 в проушину вводится клин с ограничителем хода. При введении клина головка пальца взаимодействует с Ж одной, а упоры шайбы с Ж другой П 1.5 ил.кэОчfcf

В-В

i/ f j/// //7 j j/ 7

1313К ФивМ

Фи$.3

5-В

Фиг. 5