Рамная крепь

 

РАМНАЯ КЭРЕПЬ, включающая сяхарённые стойки, верхняк, уэпы лопатгаавости, отличающаяся тем, что с .цепью повышения устойчивоогк выработки при полном использоваяяц несущей способности рам крепя и опив НОВОМ нк сопротивлении по всей вырабОФ ке, а также обеспечения нормальных проходов в ла&у со стороны выработок в случае сохранения их цля повториого использования, нижние части стоек крепя снабжены металлическими пояуаркамв основакке которых расположено вцояь оси выработки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК

„,SU„1046527 А

Зсм Е 21Э 1И14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф CB_#_PI TEAbCTBV

ГОСУДАРСтвЕННЫй КОМИтЕт СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbffMA (21) 3408944/22-03 (22) 15.03.82 (46) 07.10.83. Бюл. И 37 (72) B. Г. Горельдев, В. С. Давыцов, Б. В. цыплаков, Ю. Ф. Бусаров и В. И. Шалошников (53) 622 284.4 (088.8) (86) 1. Гелескул М. Н. и цр. Справоч. ник по креплению горных выработок.

М., Нецра, 1972, с. 98-97, р. 51.

2. Гелескул М. Н. и цр. Справочник прохоцчика. М., Hegpa», 1979, с 31 34, р. 11, 11,2 (прототип). (54) (57) РАМНАЯ ЙРЕПЬт вкшочакь щая спаренные стойки, верхняк, узлы поцатпивости, о т л и ч а ю щ а и с и тем, что с целью повышения устойчивооти выработки при полном использовании несущей способности рам крепи и оцинь» ковом их сопротивлении по всей вырабоа ке, а также обеспечения нормальных проходов в лаву со стороны выработок в случае сохранения их цля повторного использования, нижние части стоек крепи снабжены металлическими попуарками; основание которых расположено вцоль осн выработки.

1046527

Изобретение относится к угольной и горноцобывающей промышленности и может быть испопьэовано при прохоцке и креплении поцготовитепьных выработок.

Известна рамная крепь, включающая 5 стойки, верхняки, прецохранитепьную выдвижную крепь (1) .

Нецостатками иавестной рамкой крепи являются: потеря устойчивости выработок в процессе эксплуатации влиянию очистных работ, в связи со значительными деформациями крепи (вплоть цо полного их разрушения), что привоцит к высокой трудоемкости и стоимости работ по провецению выработок в рабочее безопасное 15 состояние. Зто объясняется тем, что устанавливаемые согласно данного спосо ба возведения крепи не имеют поцатпивости, так как их конструкция жесткая; высокая трудоемкость демонтажа кре- 20 пи, так как в процессе эксплуатации элементы крепи (верхняк и стойки) оказываются зажатыми в значитеаьной мере силами горного давления. Рагрузочных устройств крепь не имеет. Поэтому, 25 чтобы извлечь крель необхоцимо приме. нять средства механизации (ручные тали, малогабаритные пебецки, специализирован ные машины и т. ц.)., . невозможность обеспечения норма 30 ного прохода в паву со стороны выемоч ного штрека и обратно, в случае его сохранения для повторного использования (согласно . те хн ологин повторного использования выемочных выработок). Зто объясняется тем, что крепь устанавпи вается, как отцепьные рамы с шагом установки 0,8-1,0 м. Такой зазор меж цу рамами крепи является нецостаточным цпя нормального прохоца в паву.

Известна также рамная крепь, вкпю чающая спаренные стойки, верхняк, узлы поцатпивости t 2)

Недостатками известной крепи явпяю ся:

45 невозможность обеспечения также нормального прохоца в паву со стороны выемочного штрека, и обратно, в случае, его сохранения цпя повторного испопьэо вания (согласно технопогии повторного использования выемочных выработок), . так как рамы крепи устанавпиваются отцепьно на расстоянии оцна от цругой обычно в прецепах 0,5-0,7 м, а такой зазор является нецостаточным; 55 эначитэпьный перерасхоц металла (специапьного проката СВП ) при креплении, так как металл, конструктивно заложенный в крепи, используется (по несущей способности) цалеко не рационально (на 30-50%). Кроме того, невозможно обеспечить оцинаковое сопротивпе ние рам крепи по всей цлине выработки.

Цепью изобретения явпяется повышение устойчивости выработки при полном использовании несущей способности рам крепи и оцинаковом их сопротивлении по всей длине выработки, а также обеспечение нормальных прохоцов в лаву со сто роны выработок в случае сохранения их цпя повторного испопьзования.

Поставленная цепь цостигается тем, что в рампой крепи, включающей спаренные стойки, верхняк, узлы поцатпнвости, нижние части стоек крепи снабжены металлическими попуарКами, основание которых расположено вцопь оси выработкиа

На фиг. 1 цана выработка, общий виц (фаэа 1); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел Х; на фиг. 4часть выработки с выдвинутой консопьной прецохранитепьной крепыш с настилом из распилов (фаза 2); на фиг. 5 - часть выработки с установленными верхняками на консольной прецохранительной крепи (фаза 3); на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - часть выработки с установленными стойкой крепи и попу аркой с затяжкой кровли (фаза 4); на фнг. 8 — часть выработки с установлен ной второй стойкой крепи и затяжкой бока (фаза 5).

Рамная крепь соцержит верхняк 1 стойки 2 и 3, металлические попуарки 4, выцвижную балку (цвутавр) 5, хомут 6, церевянную прокладку 7, церевянную затяжку из цосок 8, церевянный распил 9, металлические пластины 10-12 с отверстиями, болты с гайками 13 и 14.

4 °

Крепь работает спецующим образом

Поцвешивают при помощи хомутов 6 и церевянных прокпацок 7 к верхнякам 1 крепей цве балки из цвутавра так, как показано на фиг. 1 и 2 (фаза 1). Затем проиэвоцят выемку пороцы на опрецепен ную величину (фиг. 4 фаза 2). По мере поцвигания забоя вперед выдвигают консольную прецохранитепьную крепь в вице цвух балок 5 иэ цвутавра, причем банки 5 перекрывают церевянным распипом 9.

Это целают с цепью защиты рабочего пространства от выпадения кусков пороцы с кровли. После уборки пороцы иэ забоя на балки 5 выдвижной крепи укпацывают цза верхняка 1 крепи так, 1046527 4 циус попуарки 4. По формуце сопротивпе ния материапов нопучим

3 как показано на фиг. 5 и 6 (фаза 3).

При этом производят затяжку кровпн деревянными цосками 8. Верхняк 1 кре пи укладывают на балки 5 .спаренно.

Затем убирают церевянный распил 9 межцу спаренными верхняками 1 крепи и устанавпивают стойки 2 крепи на метал- пическую попуарку 4 посрецством боптов с гайками (фиг. 7 фаза 4). Стойку 2 крепи соециняют с верхняком 1. l0

После этого йа ту же попуарку 4 спаренно со стойкой 2 крепи устанавливают стойку крепи 3. Стойку 3 с попуаркой также соециняют болтами с гайками.

После установки стойки 3 крепи произ- 15 воцят,затяжку бока цосками 8 (фиг. 8, фаза 5). Аналогично устанавливают стойки крепи с цругой стороны спаренных верхняков 1 (у цругого бока выработки) . — k(G)IIAN (Ь и иЫ вЂ”

vnOX 8A, 2%%l

W 2Ж N

z öe - момент сопротивпения профиЛЩ

Г(73 - допустимое напряжение мате риапа.

Еспи попуарку 4 изготовить из

СВП-17, то рациус ее не допжен превы шать ! юС03 2 х 50 х 2500

Я

И * 25см.

10000 испи попуарку 4 изготовить иэ

СВП-27 то pagayc ее не цопжен превышать

На фиг. 2 представлены конструкция крепи. Крепь состоит из двутавра— верхняка 1, у которого по концам среза» ны нижние попки. Стойки крепи 2 выпол 25 иены иэ СВП-17 и имеют в верхних частях в цнище щепевые вырезы цпя стыков ки с верхняком 1 (ребром цвутавра).

На торцах стоек 2 приварены метаппичес»кие ппастины 11 и 12 с бтверстиями (условно не показаны). Стойки 2 крепи устанавливаются на металлические попуарки 4, которые выполнены также иэ спецпрофиля (фиг. 3). B верхней части понуарок 4 приварены метапднческие ппастины 10 с отверстиями. Стойки 2

35 крепи торцовыми ппастинами 11 .и 12 устанавпиваются на ппастину 10 попуарок 4 и скрепляются болтами с гайками 13 и 14. При нагрузках, цостигак

40 щих прецела текучески материала крепи, метаплические попуарки 4 изгибаются и за счет чего осуществляется ноцатци, вость крепи. Рациус полуарок 4 поцбирают таким образом,. чтобы максимально использовать несущую способность крепи.

Например, еспи несущая способность од ной рамы крепи 10 тс, а нагрузка на верхняк (цопустим) равномерно распреце» пенная то стойкой 2 крепи на попуарку 4 перецается нагрузка 5 тс. Так как

50 стойка 3 второй рамы крепи устанавливается на ту же попуарку 4 то и она перецает нагрузку 5 тс, т. е. на метал лическую попуарку 4 из СВП цействует сила 10 тс (обозначим ее в общем спучае М ). Максимальный изгибающий

I N ! момент составит 4що = —, гце R - раg ) 2 х 100 х 2500

Дс 50 см. и

В общем случае рациус подуарки 4 необхоцимо опрецепять по формуле (1) и он зависит от несущей способности конкретной конструкции крепи. Все ао» пуарки 4 цпя оцного типа крепи имеют оцинаковые рациусы, а TRK как они все выполнены иэ оцного и того же материала то их сопротивцение оцинаково.

Таким образом, все рамы крепи по всему штреку имеют оцинаковое ccepentB ление прн поцатпивости (изгибе попу« арок 4). При этом за счет соответствия усилий изгиба (поцатпивости) попуарок 4 несущей способности крепей, метапп, конструктивно заложенный в крепь, ис» попьзуется (по несущей способности) максимально (полно). Поспецнее достигаеься за счет соответствуюшего цоцбора рациуса попуарок 4. Дпя повторного ио пользования цостаточно попуарки 4 вып равить на специальном прессе.

При установке рам спаренно в отци чии от возвоцимых отцепьно возможно, не сжимая устойчивости выработки, и при том же количестве рам крепи в штреке, и той же несущей способности, их, добиться увеличения зазоров ними (так как в обоих случаях плотность крепи оцинакова на 1 м штрека.). Happs мер, еспи крепь при возвецении ее отцепьными рамами ставилась через 0,5 Ф, то при установке ее спаренйо при всем

1046527

30 50

Использование несущей способности специального взаимозаменяемого яро филя рам крепи по всей длине выработки, %

100

Сопротивление рам крепи горному, цавлению по цлине выработки

Низкое, неравномерное

Высокое равмернов

0,5-1,0

1,5

Соотношение необхоцимой плотности рам крепи на поддержание метра выработки в оцийаковых горно-геологическим условиях, рам/м

2,53

1,5-2

Средняя стоимость цвух крепежных рам, руб.

В целом расчетная экономическая мого способа возвецения рамной крепи эффективность от применения прецлагае составляет 34 руб. на 1 м. выработки. равном прочем зазор межцу рамами увеличится цо 1,0 м. Величина зазора важ на при сохранении выработки цля повтор i ного использования (по технологии повторного использования выработок), так как он необхоцим цля прохоца в паву и обратно со стороны выработок люцей и оборуцовання. При осоответствую кем йоцборе типа крепи и установке

Наличие проходов в паву из выработок в случае нх повторного использования при равной устойчивости выработок и оцинаковом расхоце рам крепей Hà их поддержание, м рам спаренно величину зазора межцу рамами можно увеличить цо 1,5 м и иметыфи этом высокую устойчивость выработки.

Сравнительные технико-экономичеокие показатели прецпоженного и известного способов возвецения рамкой крепи приведены в таблице.

60 (с учетом стоимости замков, ненужного нахлеота элементов стоек друг на друга до

400 мм) 1046527

1046527

1 046527

Составитель Л. Березкина

Редактор Г. Волкова Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Заказ 7693/36 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи Ha5., д, 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4