Податливая крепь подготовительных выработок Советский патент 1993 года по МПК E21D11/14 E21D11/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению и поддержанию подготовительных горных выработок.

Целью изобретения является обеспечение многократного использования крепи и снижение затрат на поддержание горных выработок.

На фиг. 1 изображена в продольном разрезе стойка крепи в сборе, где компенсационная полость и вкладыш в ней изображены с торца; на фиг. 2 - то же, в перпендикулярном продольном разрезе; на фиг. 3 - ортогональная проекция вкладыша в увеличенном масштабе.

Устройство содержит верхняк 1, опирающийся на стойки, каждая из которых состоит из верхнего блока 2, входящего в нижний блок 3. Между указанными блоками 2 и 3 образована изменяющаяся по объему полость 4, заполняемая податливым материалом 5.

В основании нижнего блока 3 выполнена сквозная компенсационная полость 6, верхней своей границей соединяющаяся с донной поверхностью полости 4. В компенсационной полости 6 размещен вкладыш 7, по высоте своей меньше высоты полости 6, закрепленный в промежутке между нижней поверхностью вкладыша 7 и дном полости 6 клином 8. Вкладыш 7 имеет срезы 9 боковых граней, совпадающие ответным углом с внутренней поверхностью выступов 10 донной части блока 3.

Сборка крепи производится следующим образом.

В сквозную компенсационную полость 6 с боковой поверхности нижнего блока 3 вставляется вкладыш 7. При этом срезами 9 своих боковых граней он упирается во внутренние поверхности выступов 10, удерживающих вкладыш 7 от его поступления внутрь полости 4. Его грань 11 оказывается при этом на уровне донной поверхности поел С

00

8

ON

лости 4. Для удержания вкладыша 7 в таком положении в свободное пространство под его нижней гранью 1.2 и донной поверхностью полости 6 вставляется клин 8.

Полость 4 заполняется в необходимом объеме податливым материалом 5, в качестве которого может быть использована глина с заданной влажностью и с добавлением твердых фракций, либо другой подобный пластичный материал.

Далее в нижний блок 3 поверх податливого заполнителя 5 вставляется верхний блок 2. Таким образом, стойка крепи оказывается собранной, На две стойки„.устанав- ливаемые вдоль бортов выработки, сверху закрепляется верхняк 1.

Крепь работает следующим образом.

При проявлении горного давления кровля выработки, оседая, давит на верхняк 1 крепи. Верхняком 1 давление передается на верхний блок 2. Последний, в свою очередь, оказывает давление на податливый материал 5, сжимая его между нижним торцом блока 2 и донной поверхностью полости 4 нижнего блока 3. При этом частью указан- ной донной поверхности является и верхняя грань 11 вкладыша 7. Следовательно, давление сжимаемого податливого материала 5 передается и на эту грань 11, вкладыш 7 в целом и на клин 8, удерживающий вкладыш 7 в положении сборки,

По окончании эксплуатации выработки, при ее погашении, крепь демонтируется с соблюдением необходимых правил безопасности.

Демонтаж производится в следующем порядке.

В каждой из стоек рамы крепления выбирается клин 8, удерживающий вкладыш 7 в положении сборки и служащий опорой вкладыша 7. При этом под нижней гранью 12 вкладыша 7 образуется свободное пространство. Под силой собственной тяжести, а также под воздействием оказываемого на него давления сжатого податливого матери- ала 5, вкладыш 7 опустится на донную поверхность компенсационной полости 6. Освобожденный таким образом от закрепления вкладыш 7 вынимается, а в освободившуюся компенсационную полость б начинает поступать податливый материал 5. испытывающий сжимающее его давление блока 2. Поскольку площадь отверстия в донной части блока 3, равная ширина грани 11 вкладыша 7, а по длине - расстоянию между внутренними стенками полости 4 блока 2, сравнительно с объемом полости 4 невелика (размеры ее можно менять при изготовлении блоков), перетекание податливого пластичного материала 4 происходит плавно. Сопротивление податливого материала 5 оказываемому на него блоком 2 сжимающему усилию в этот период снижается и происходит плавное оседание блока 2. При этом вместе с блоком 2 плавно опускается верхняк 1.

В результате крепежная рама оказывается освобожденной от давления кровли на время, достаточное для ее извлечения,

Таким образом, крепь предлагаемой конструкции, в отличие от прототипа, может использоваться повторно, а затраты на поддержание горных выработок при этом значительно снизятся.

Крепь данной конструкции ис пытана в опытном цехе и ее опытно-промышленное внедрение планируется на шахте Западный Каражал в 1991-1992 гг,

Формула изобретения Податливая крепь подготовительных выработок, содержащая верхний и нижний блоки, один из которых входит в другой, а также полость между ними, заполненную податливым материалом, отличающая- с я тем, что, с целью обеспечения многократного использования крепи и снижения затрат на поддержание выработок, в днище нижнего блока выполнена компенсационная полость, в которой установлен вкладыш и клин, причем на донной части полости с внешней стороны сформированы выступы со скошенными гранями, а на боковых гранях вкладыша выполнены срезы под углом, соответствующим углу внутри граней выступов.

Использование: изобретение относится к горному делу и предназначено для крепления подготовительных горных выработок с целью их поддержания. Сущность: создаваемая в донной части стойки компенсационная полость позволяет при демонтаже крепи перераспределить в нее находящийся под давлением в основной полости податливый заполнитель. В результате снимается сжимающее напряжение на стройки крепи, она извлекается и может быть использована повторно. 3 ил.