Крепь горных выработок Советский патент 1981 года по МПК E21D11/14 

(54) КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

I

Изобретение относится к креплению горных выработок, в частности к конструкциям кольцевых металлических крепей с узлами податливости, и может быть использовано для крепления выработок на глубоких горизонтах или выработок, подвергнутых большому горному давлению.

Известна кольцевая податливая крепь, состоящая из однотипных сегментов металлического проката, например типа СВЦ, замкнутых внахлестку и закрепленных хому- д тами с накладками. Податливость крепи обеспечивается проскальзыванием сегментов в хомутах под воздействием сил горного давления {.

Недостатком данной конструкции является то, что податливость крепи ограничена в is пределе 300 мм на Кольцо (по диаметру).

Кроме того, при осадке крепи более паспартной податливости концы сегментов выходят за пределы контура кольца крепи и разрывают хомуты.20

Наиболее близким к изобретению техническим решением является крепь горных выработок, включаюш,ая металлические сегменты, выполненные из двутавров, боковые накладки и хомуты 2.

Недостатком известной крепи состоит в том, что при ее больших осадках концы сегментов стремятся выйти за пределы окружности кольца крепи и задирают стенки коробки хомута. В результате, при большой осадке разрушается узел податливости или скручиваются двутавровые сегменты крепи и сопротивление крепи давлению окружающих пород уменьшается.

Цель изобретения - увеличение диапазона податливости при сохранении несущей способности крепи.

Поставленная цель достигается тем, что металлические сегменты выполнены с жестко закрепленными пирамидальными клиньями, расположенными продольно между Накладками. Кроме того, накладки выполнены из швелеров и установлены с возможностью взаимодействия со стенками двутавровых сегментов посредством клиньев.

На фиг. 1 изображен фрагмент кольцевой крепи с узлом податливости; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Крепь состоит из соединенных в кольцо сегментов 1 из двутавра. На концах сегментов 1 укреплены (приварены) клинья 2 в форме круглого полуконуса или трехгранной пирамиды. Концы сегментов 1 с двух сторон соединены накладками 3 из швелеров скользящими своими стенками по стенке двутавра. Накладки 3 прижаты хомутами 4 коробчатой формы с болтовыми креплениями 5. Радиус кривизны сегментов 1 выбран из условия, что при полной осадке крепи она принимает форму правильной окружности. Крепь работает следующим образом. Под действием горного давления сегменты 1 скользят в накладках 3. При этом клинья 2 находят на накладки 3, стенки накладок прогибаются и при выходе из обжимных хомутов изменяют форму, в результате чего их способность к сопротивлению в радиальной плоскости резко снижается, а прочность крепи в целом остается прежней. После прогиба стенок накладок их концы контактируют с полками двутавра сегмен тов 1, причем вследствие изгиба стенок и снижения сопротивления в радиальной плоскости концы накладок легко без задиров отжимаются полками двутавра внутрь кольца и изгибаются. Это создает возможность надежной работы узла податливости в большом диапазоне. При полной осадке крепи концы сегментов 1, оставаясь зажатыми между ненарущенными прямолинейными отрезками накладок, сходятся встык, крепь становится круглой и жесткой, а ее несущая способность становится максимально возможной для применяемого профиля. Использование изобретения позволяет обеспечить эффективное крепление выработок при общей податливости свыше 300 мм и давлении пород более 0,3 МПа. На 1 пог. м выработки крепление выработки предложенной крепью дешевле на 56,5 руб. Формула изобретения . Крепь горных выработок, включающая металлические сегменты, выполненные из двутавров, боковые накладки и хомуты, отличающаяся тем, что, с целью увеличения диапазона податливости при сохранении несущей способности крепи, металлические сегменты выполнены с жестко закрепленными пирамидальными клиньями, расположенными продольно между накладками. 2. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что накладки выполнены из швелеров и установлены с возможностью взаимодействия со стенками двутавровых сегментов посредством вышеупомянутых клиньев. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Глескул М. Н. Справочник по креплению горных выработок. М., «Недра, 1976, с. 33-51, рис. 17. 2.Там же, с. 55-56, рис. 24е (прототип).

X J

f /, . xxxxxxxxxxvxxi //,

Фиг2