Устройство для охраны выемочных выработок Советский патент 1993 года по МПК E21D11/00 

Изобретение относится к горному делу, к устройствам для охраны выемочных выработок.

Целью изобретения является повышение эффективности поддержания выработок за счет инициированного обрыва зависающей консоли пород кровли выработанного пространства.

На фиг, 1 изображено устройство для охраны выемочных выработок, вид сбоку; на фиг.2 - схема установки устройства вдоль выемочной выработки, .

Устройство состоит из несущего элемента, выполненного из двух взаимно перпендикулярных металлических листов - горизонтального основания 1 и соединенного с ним вертикально расположенного листа 2. Листы 1 и 2 соединены между собой с образованием жесткой конструкции металлическими раскосами 3. Нижняя поверхность 4 листа 1 выполнена рифленой. Лист

2 выполнен с клиновидной вершиной 5. Угол клина вершины 5 и угол установки раскосов

3 лежит в пределах 50-70°.

Устройство работает следующим образом. Вдоль выемочной выработки 6 на почву 7 пласта 8 устанавливают устройства с клиновидной вершиной 5 в сторону кровли 9 пласта. При проявлении горного давления кровля 9 выработанного пространства 10 соприкасается с перекрытием из ряда установленных охранных устройств, выполняющих роль ножа. Вертикальные элементы 2 с вершинами 5 и раскосами 3 внедряются, в породу кровля 9 и инициируют обрыв зависающих пород кровли в выработанном пространстве, снимая тем самым нагрузки с выемочной выработки 6. Выполнение нижней поверхности 4 листа 1 в основании рифленой, предохраняет охранное устройство от бокового смещения при появлении горизонтальных составляющих нагрузки со сто- роны кровли. При этом сохраняется вертикальная направленность элемента 2 и оптимальные условия для выполнения режущей функции клиновидной вершиной 5.

Эффективность работы охранного устройства определяется величиной проникновения в кровлю режущего вертикального элемента 2 с вершиной 5 и раскосами 3,

образующими внедряемый в породу клин. Инициирование обрыва зависающих пород кровли увеличивается при увеличении глубины внедрения клина в кровлю при аналогичных нагрузках.

Процесс внедрения клиньев в породу определяется чередованием участков пластической деформации и хрупкого скачкообразного разрушения, зависящих от свойств пород, а также сил трения при внедрении

клина. Максимальный угол порядка 70° оптимален в слабых вязких породах (типа глина), в которых на начальном этапе доминируют пластичные деформации. Угол порядка 50° оптимален в прочных породах

(типа песчаников) с хрупким разрушением. Оптимальным диапазоном, при котором происходит максимальное внедрение в большинство пород, является диапазон углов 50-70°, следовательно, угол клина вершины 5 и угол установки раскосов 3 должен лежать в данном диапазоне.

Разработанное устройство повышает эффективность охраны выемочных выработок путем обрыва зависающих пород кровли

и уменьшения нагрузок на выработку. При этом сокращаются затраты на поддержание и перекрепление выработок.

Формула изобретения Устройство для охраны выемочных выработок, включающее несущий элемент с клиновидной вершиной, отличающ и и - с я тем, что, с целью повышения эффективности поддержания выработок за счет инициированного обрыва зависающей консоли

пород кровли выработанного пространства, несущий элемент выполнен из двух взаимно перпендикулярных металлических листов, соединенных раскосами, причем нижняя поверхность листа в основании несущего

элемента выполнена рифленой, а угол клина вершины и угол установки раскосов равен 50-70°.

Редактор С.Кулакова

$иг. 3

Составитель А.Кусов Техред М.Моргентал

Корректор С.Юско

Изобретение относится к горному делу и предназначено для повышения эффективности поддержания выработок. Сущность изобретения: устройство имеет несущий элемент, выполненный из двух взаимно перпендикулярных металлических листов t и 2, соединенных раскосами 3. Нижняя поверхность 4 листа 1 выполнена рифленой. Лист 2 выполнен с клиновидной вершиной 5. Угол клина вершины 5 и угол установки раскосов 3 равен 50-70°. При опускании кровли выработки клиновидное устройство внедряется в породу кровли и обрезает ее, уменьшая нагрузки на выработку. 3 ил. 50-70°