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

Изобретение относится к горной промышленности и, в частности, к креплению, горных выработок в сложных условййх большого горного давления и значительных смещений породного массива.;

Известна крепь горной выработки, включающая контактирующие с породой рамы из рамы соединенных между собой в узлах податливости хомутами и планкйми верхняка и стоек, обращенных закрытой частью спецпрофиля к породе.

Недостатками этой крепи является малая несущая способность крепи и узлов податливости.

Наиболее близкой Но технической сущности и достигаемому результату к предложенной крепи является крепь горной выработки, включающая аерхняк и стойки, образованные из разнодлинных внешнего и внутреннего спеЦпрофилей, соединных между собой и контактирующих фланцами, узлы вертикальной податливости трения.

Недостатками данной крепи являются малая несущая способность и надежность работы в сложных условиях.

Целью изобретения является повышение несущей способности и надежности работы крепи.

Указанная цель достигается тем, что в крепи горной выработки, включающей верхняк и стойки, образованные из разнодлинных внешнего и внутреннего спецпрофилей.

соединенных между собой и контактирующих фланцами, узлы вертикальной податливости трения, спецпрофили выполнены с удлиненными фланцами, при этом узлы вертикальной податливости образованы посредством расположения с возможностью сдвига по плоскостям контакта фланцев внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки, причем на участках податливости элементы стойки и верхняка выполнены прямоли.нейными, а верхние концы внутренних спецпрофилей стоек расположены выше внешних и нижние концы внешних спецпрофилей верхняка расположены ниже внутренних на одну и туже величину, определяемую соотношением:

А а+(5,

-.где Д- расстояние между концами элементов стоек и верхняка, см;

а - величина необходимой податлиаости, см;

- (5- величина начального нахлеста внешнего спецпрофиля верхняка на внутренний спецпрофиль стойки,

Внешний спецпрофиль верхняка и внутренний спецпрофиль стойки на участке податливости стянуты болтовой связью, пропущенной через выполненные во фланцах первого спецпрофиля отверстия и продольные прорези во фланцах второго, при этом внутренние спецпрофилй стоек усилены планками, имеющими отверстия, соосные с отверстиями и прорезям) в узлах податливости и стянутые той же болтовой связью, причем нижние концы внешних спецпрофилей верхняка удлинены посредством приварки к ним снаружи накладок с нахлестом последних к внешним спецпрофилям стоек.

На фиг. 1 показана рама крепи; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Крепь состоит из верхняка 1 и стоек 2. Верхняк и стойки образованы из разнодлинных вшечхи 3,4 и внутренних 5,6 спецпрофилей, соединенных между собой и контактирующих фланцами 7. Фланцы 7 выполнены удлиненными по сравнению с обычными профилями. Длина внешнего спецпрофиля 2 верхняка 1 больше длины внутреннего 5 и длина внутреннего спецпрофиля 6 стойки 2 больше внешнего 4. При этом верхние концы внутренних спецпрофилей стоек расположены выше внешних и нижние концы внешних спецпрофилей верхняка расположены ниже внутренних на величину .

А ач-б,

где а - величина необходимой податливости крепи, задаваемая в зависимости от ожидаемых смещений породного массива;

5 - величина начального нахлеста

внешнего спецпрофиля верхняка на внутренний спецпрофиль стойки, задаваемая из условия надежного начального соединения внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки (на фиг, 1 б а).

Узел податливости решен следующим образом.

В режиме податливости происходит смещение внешнего спецпрофиля 3 верхняка 1 относительно внешнего спецпрофиля 4 стойки 2 по плоскостям контакта фланцев 7. При атом соединение профилей 3,4 осуществлено посредством болтовой связи 8, пропущенной через отверстия 9 во фланцах 7

профиля верхняка 1 и прорези 10 во фланцах 7 стойки 2. Для предотвращения изгиба фланца 7 стойки 1 болтовая связь 8 пропущена со стороны этого фланца через усилительную планку 11. К нижнему концу

внешнего спецпрофиля 4 стойки 2 приварена накладка 12 в виде, например, спецпрофиля. Этот спецпрофиль расположен внахлест к внешнему спецпроф1/ лю 4 стойки и скользит по нему в податливом режиме.

Он также повышает надежность работы узла в режиме податливости.

Крепь возводится следующим образом. К забою выработки доставляются готовые верхняки и стойки из соединенных между собой разнодлинных спецпрофилей 3, 5, 4, б и приваренных накладок 12. Верхняк 1 и стойки 2 устанавливают в проектное положение, при этом внешний спецпрофиль 3 верхняка 1 соединяют болтовыми связями

8 с внутренними спецпрофилями 4 стоек 2 через отверстия 9 и прорези 10 во фланцах, стягиваемых спецпр офилей 3, б и отверстия в усилительных планках 1 Т. Количество болтовых связей 8 и шаг их установки назначается из условия надежности соединения и совместной работы спецлрофилей 3.6.

По мере роста горного давления и смещения породного массива верхняк 1 будет опускаться,а зазор а между одноименными

элементами верхняка и стоек будет умейьшаться. Для повышения надежности работы крепи и повышения несущей способности узлов податливости по мере опускания верхняка ставят дополнительные болтовые связи 8. При полном исчерпании зазора а крепь работает в жестком режиме. За счет совместной работы внешних и внутренних спецпрофилей рамы, объединенных в одно замкнутое коробовое сечейие, значительно

повышается несущая способность крепи. При этом по расчету с большим эффектом возможно вместо одного тяжелого спецпрр;филя применять крепь из двух легких.

, - . -. ; ;:

ФO(Myлa изобретения 1. Крепь торной выработки, включающая верхняк и стойки, образованные из разнодлинных внешнего и внутреннего спецпрофилей, соединенных между собой и контактирующих фланцами, узлы вертикальной податливости трения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения несущей способности и надежности работы крепи, спецпрофили выполнены с удлиненными фланцами, при этом внешний спецпрофиль верхняка и внутренний спецпрофиль стойки установлены внахлест с возможностью сдвига относительно другдруга по плоскостям контакта фланцев, причем на участках податливости элементы стойки и верхняка выполнены прямолинейными, а верхние концы внутренних спецпрофилей стоек расположены вышб внешних, и нижние концы внешних спецпрофилей верхияка расположены ниже внутренних на одну и ту же величину, определяемую соотношением

A a+d,

где Л- расстояние между концами элементов стоек и верхняка, см;

а величина необходимой податливости, см;

б- величина начального нахлеста внешнего спецпрофиля верхняка на внутренний спецпрофиль стойки,, см.

2. Крепь по П.1, от ли чающаяся тем, что внешний спецггрофиль верхняка и внутренний спецпрофиль стойки на участке податливости стянуты болтовой связью, пропущенной через выполненные вр фланцах первого спецпрофиля отверстия и продольные прорези во фланцах второго, при этом внутренние спецпрофили стоек усилены планками, имеющими отверстия, соосные с отверстиями и прорезями в узлах податливости и стянутые той же болтовой связью, причем нижние концы внешних спецпрофилей верхняка удлинены посредством привертки к ним снаружи накладок с нахлестом последних и внешним спецпрофилем стоек..

/

/I-А

(риг 2

Изобретение относится к горной про- • мышленности, в частности к креплениям горных выработок. Цель - повышение несущей способности и надежности работы крепи в тяжелых горно-геологических условиях.Для зтого крепь горной выработки содержит верхняк и стойки, образованные из разновеликих внешнего и внутреннего спецпрофилей, соединенных между собой контактирующими фланцами, узлы вертикальной податливости трения и спецпрофили. Последние выполнены с удлиненными фланцами, узлы вертикальной податливости образованы за счет сдвига по плоскостям контакта фланцев внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки. Элементы крепи соединены болтовой связью, пропущенной во фланцах внешнего спецпрофиля верхняка. Внутренние спецпрофили стоек усилены планками и прорезями во фланцах внутреннего спецпрофиля стойки. За счет совместной работы внешних и внутренних, спецпрофилей рамы, объединенных в одно замкнутое коробовое сечение, значительно повышается несущая способность крепи. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.слс