Опалубка для сооружения породонесущей крепи Советский патент 1992 года по МПК E21D11/10 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении капитальных горизонтальных и наклонных горных выработок породонесущими конструкциями крепи.

Известна секционная опалубка, включающая переднюю и заднюю опалубочные секции, механизмы установки и передвижения опалубки, причем с целью повышения скорости проходки горных выработок, опалубочные секции выполнены в виде двойной оболочки с внутренней полостью для размещения в ней механизмов установки и перемещения, а передняя секция имеет

отбойный козырек для предотвращения разрушения опалубки.

Недостатком этой секционной опалубки является то, что она непригодна для восприятия высоких динамических нагрузок гфи в рывной разгрузке пород вокруг выработки, которые вызовут деформации и разрушение ее элементов.

Известна забойная опалубка, включающая каркас жесткости, формующую оболочкуиамортизирующуюрадиально-прессующую секцию, равную высоте опалубки, установленную на наружной поверхности формующей оболочки и соединенную с источником рабочей среды, С

VI

00

ю ю

00

го

00

целью увеличения долговечности и повышения качества бетонирования, амортизирующая радиально-прессующая секция выполнена в виде сплошной рубашки из листов резины с системой каналов внутри, заполненных жидкостью.

Недостатком этой конструкции опалубки является то, что на амортизирующую ра- Диально-прессующую секцию при взрыве камуфлетных зарядов ВВ для разгрузки массива будет оказываться динамическое воздействие взрыва. Из-за малой стойкости рез ины против непосредственных ударных воздействий кусков породы, она будет разорвана, герметичность нарушена, а работоспособность конструкции потеряна.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является передвижная секционная опалубка, включающая арки, опорные стойки, механизмы передвижения и установки опалубки. Причем, с целью снижения трудоемкости работ по разопалубке и передвижению секций опалубки и повышения сроков службы оборудования, опорные стойки установлены наклонно относительно вертикальной оси механизма установки опалубки и снабжены телескопическими шторками, смонтированными в месте взаимодействия стоек с механизмом установки опалубки.

Недостатком данной конструкции является невозможность ее использования - в условиях воздействия динамических нагрузок, возникающих при взрывной разгрузке массива пород вокруг выработки, что может привести к деформации и разрушению эле- ментов опалубки.

Цель изобретения - повышение работоспособности опалубки при динамических воздействиях со стороны разгруженных взрывом пород.

Указанная цель достигается тем, что в опалубке для сооружения породонесущей крепи, включающей секции, состоящие из шарнирно соединенных формующих элементов, опорные стойки, механизмы отрыва, передвижения и установки опалубки, согласно изобретению она снабжена дополнительной поверхностью трения, жестко прикрепленной к основанию каждого нижнего фор мующего элемента, и предохранительными устройствами, каждое из которых состоит из горизонтального узла трения, выполненного в виде подпятника, с жестко прикрепленной опорной стойкой и ограни- штелем и вертикального узла, выполненного в виде кулачкового соединения, закрепленного на опорной стойке, при этом нижний формующий элемент соединен с опорной стойкой горизонгап ного узла трения посредством дополнительной поверхности трения.

На фиг.1 изображена секция опалубки в рабочем положении после разгрузки пород;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - стойка с предохранительными устройствами; на фиг.4 - вид Б на фиг.З.

Секция опалубки включает верхний 1, средний 2, и нижний 3 формующие элементы с отверстиями и заглушками 4 известной конструкции (например, пробками), формующие элементы секции сочленены между собой посредством верхних 5 и нижних б шарниров и со стороны, противоположной

забою, снабжены эластичными козырьками

7.Опорная стойка 8 сочленена с нижним формующим элементом 3, предохранительный узел трения состоит из кулачков 9, про- ушин 10, оси 11, дополнительной

поверхности трения 12 и подпятника 13 со съемным ограничителем горизонтальных смещений 14, на который установлена стойка 8.

Опалубка работает следующим образом.(

С помощью известных устройств, например платформ с подъемником, секцию опалубки доставляют в забой, подготавливают формующую поверхность секции для

предотвращения ее схватывания с упрочняющим раствором, (например покрывают полимерной пленкой, известковым раствором и т.п.). В зависимости от ожидаемых динамических воздействий, определяемых

глубиной и энергией взрыва при разгрузке пород, устанавливают вертикальную Д h и горизонтальную А Ь податливость стоек секции опалубки. Для этого опорную стойку 8 кулачками 9 предохранительного узла соединяют с нижним формующим элементом 3 через дополнительную поверхность трения 12, обеспечивающим заданную податливость Д h. Секцию устанавливают на ранее уложенный подпятник 13 так, чтобы

была обеспечена заданная горизонтальная податливость Д Ь. Эластичный козырек 7 перекрывает зазор по периметру выработки между установленной и предыдущей секциями.

Бурение шпуров, их заряжание и взрывание зарядов ВВ производят через отверстия 4 в верхних 1, боковых 2 и нижних 3 формующих элементах секций.

При взрывании камуфлетных зарядов

ВВ вертикальные динамические усилия, передаваемые на секцию опалубки, гасятся за счет трения на рабочих поверхностях стойки

8,кулачков 9. дополнительной поверхности трения 12 предохранительного устройства

при вертикальном перемещении формующей поверхности опалубки относительно опорных стоек секций 8.

Горизонтальные динамические усилия рассеиваются за счет трения при перемещения пяты стойки 8 по подпятнику 13.

За счет обжатия породой эластичных козырьков 7 секций происходит герметизация стыков между соседними секциями опалубки.

После разгрузки пород, которую ведут, например, через отверстия 4 в нечетных секциях, через отверстия 4 в четных секциях

бурят тампонажные шпуры, длиной равной глубине упрочнения, через которые упрочняют разгруженные породы.

После набора прочности упрочняющим раствором из подпятника 13 извлекают ограничитель горизонтальных смещений 14, под секцию устанавливают на платформу с подъемником, которым удерживают верхний формующий элемент. 1 и известными способами (например, силовым гидроцилиндром платформы) отделяют от образо- ванного контура выработки нижние 3 и средние 2 элементы, а далее за счет спуска подъемника отделяют от контура выработки верхний 1 формующий элемент.

Благодаря тому, что опалубка снабжена предохранительными устройствами, выполненными в виде вертикального и горизонтального трения на опорных стойках

0

5

0 5

0

позволяет исключить повреждения и деформации конструктивных элементов опалубки при активной разгрузке породного массива вокруг выработки камуфлетными зарядами, масса которых теперь может выбираться лишь с позиций требуемого геомеханического воздействия на массив без ограничений, связанных с сохранением опалубки.

Формула изобретения Опалубка для сооружения породонесу- щей крепи, включающая секции, состоящие из шарнирно соединенных формующих элементов, опорные стойки, механизмы отрыва, перемещения и установки опалубки, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения работоспособности опалубки при динамических воздействиях со стороны разрушенных взрывом пород, она снабжена дополнительной поверхностью трения, же4- стко прикрепленной к основанию каждого нижнего формующего элемента, и предохранительными устройствами, каждое из которых состоит из горизонтального узла трения, выполненного в виде подпятника, с жестко прикрепленными к нему опорной стойкой и ограничителем, и вертикального, выполненного в виде кулачкового соединения, закрепленного на опорной стойке, при этом нижний формующий элемент соединен с опорной стойкой горизонтального узла трения посредством дополнительной поверхности трения.

Использование: при креплении капитальных горизонтальных и наклонных горных выработок породонесущими конструкциями крепи. Сущность изобретения: опалубка состоит из соединенных посредством шарниров верхнего, среднего и нижнего формующих элементов (ФЭ). Нижний- ФЭ при помощи дополнительной поверхности соединен с опорной стойкой горизонтального узла трения в виде noflrfaTHTtK3tTo CbeM- ным ограничителем горизонтальных смещений. Предохранительный вертикальный узел трения состоит из кулачкое и проушин. Наличие горизонтального и вертикального узлов трения позволяет производить разгрузку массива вокруг выработки с любой формой зоны разгруженных пород, при этом кулачковое соединение обеспечивает быстроту и удобство регулировки и установки опалубки. 4 ил. сл

Риг.1

v//7//m

X

ЗЬ

Лг

3вх/

Ч/

4 р%

ГТ

#

-С

3.J

1782282

А-А

d

/

7

s

n -v

/(

-8

Фиг. 2

/ V

риг.Ь