Способ крепления горных выработок кольцевой крепью

 

СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК КОЛЬЦЕВОЙ КРЕПЬЮ, включающий предварительное возведение впереди комбайна временного крепления с последуюп1им перекреплением постоянной кольцевой крепью, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат и-повышения безопасности работ, верхние сегменты крепи устанавливают на временные боковые стойки, а затем позади комбайна устанавливают нижние сегменты кольцевой крепи и удаляют временные боковые стойки после полного возведения рамы. (Л СП о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) 4(5)) Е 21 D 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОБУСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДМ СТЮКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ (21) 3528273/22-03 (22) 23.12.82 (46) 15.04.85. Бюл. В 14 (72) В.И.Исаченко (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский уголь. ный институт (53) 622.281.5(088.8) (56) 1. Покровский Н.М. Технология строительства подземных сооружений и шахт. И., "Недра", 1977, с. 178. .2. Добыча угля подземным способом. — Реферативный сборник ЦНИИЭИуголь М., 1979, ((11, с. 18-19. (54) (57) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ

ВЫРАБОТОК КОЛЬЦЕВОЙ КРЕЛЫО, включающий предварительное возведение впереди комбайна временного крепления с последующим перекреплением постоянной кольцевой крепыш, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения трудозатрат и.повышения безопасности работ, верхние сегменты крепи устанавливают на временные боковые стойки, а затем позади комбайна устанавливают нижние сегменты кольцевой крепи и удаляют временные боковые стойки после полного возведения рамы.

1150370

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при креплении выработок, преимущественно проводимых комбайновым способом в окружающих неустойчивых породах.

В настоящее время при наличии высокого всестороннего горного давления и получения пород для содержания в исправном состоянии выработок 10 применяется кольцевая металлическая крель.

Известен способ проведения горных выработок комбайнами, согласно которому при пересечении слабых трещиноватых пород применяют кольцевую металлическую крепь P1j.

Недостатком данного способа является то, что при установке кольцевой крепи в зоне забоя она деформируется 2О при перемещении и работе комбайна.

Известен способ крепления выработок металлическими податливыми . кольцевыми рамами из спецпрофиля, сос. тоящими из четырех сегментов, соединяемых внахлестку при помощи болтовых хомутов, заключающийся в предварительном возведении впереди комбайна временных арок с вертикальными стойками и последующим за пределами ком- ЗО байна перекреплением всплошную пос тоянными кольцами или постановкой их между арками 523.

Недостатком способа является то, что серийная крепь при плотности

2-4 рамы на метр не обеспечивает в тяжелых горно-геологических условиях надежного поддержания вы, работок. Решение этого вопроса увеличением сортамента спецпрофиля и 4О плотностью крепи практически невозможно. Это объясняется тем, что при демонтаже временных арок в условиях неустойчивых пород вынужденно ликви дируется первоначальный распор 4$ крепи, что вызывает рост скорости и величины сдвижения горных пород и раздвигаемых при этом нагрузок на вновь установленную. постоянную коль- цевую кре ь, которая ио форме и размерам в значительной степени не соответствует очертанию контура выработки в проходке. Иизкие узлы податливости, находящиеся напротив больших пустот, образующихся при у перекреплении, эа кольцевой крепыш, не могут быть хорошо расклинены.

При нагрузке на крепь эти узлы выданливаются за контур периметра кольца в сторону закрепного пространства и резко нарушается рабочая характеристика податливости. Таким образом, вместо четырех узлов нормально действуют только верхние, поэтому в два раза снижается конструктивная податливость крепежных рам. В результате преждевременно начинается деформация сегментов вплоть до потери несущей способности. Этот процесс усугубляется также разрывом болтовых хомутов узлов, скрытых в породе, подсыпанной в нижней части. В итоге происходит быстрое разрушение крепи, что приводит выработку в нерабочее и опасное состояние. Возведение кольцевой крепи с применением временных арок повышает трудоемкость проходческих работ иэ-эа излишних объемов выемки горной массы, монтажа-демонтажа крепи и забутовки, что соответственно снижает скорость проходки, увеличивает стоимость работ и повышает металлоемкость.

Цель изобретения — снижение трудозатрат и повышение безопасности работ.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления горных выработок кольцевой крепыш, включающему предварительное возведение впереди комбайна временного крецления с последующим перекреплением постоянной кольцевой крепыш, верхние сегменты крепи устанавливают на временные боковые стойки, а затем позади комбайна устанавливают нижние сегменты кольцевой крепи и удаляют временные боковые стойки после полного возведения рамы.

Рама крепи состоит иэ пяти основных несущих элементов с изгибом спецпрофиля открытой частью внутрь выработки, соединяющихся в месте нахлестки специальным быстрораэъемным замком, обеспечивающим постоянное высокое сопротивление податливости.

На фиг. 1 изображена кольцевая крепь, общий вид; иа фиг. 2 — узел соединения бокового элемента с временной стойкой; на Ьиг. 3 — первая стапия крепления; на Фиг. 4 — узел соединения бокового и нижнего элемента нри монтаже обратного свопа коепи.

Рама крепи состоит из верхнего 1, боковых 2 и нижних 3 элементов. На одном из концов боковых элементов имеются отверстия 4. Между собой элементы соединены внахлестку с помощью безрезьбовых замков 5. Временные стойки 6 соединены с боковыми элементами 2 посредством штифтов

7, вставляемых в совпадающие отверстия 4 при нахлестке обеих деталей.

Соединение верхнего элемента с боковыми элементами 2 и временными стойками 6 позволяет возводить подковообразную арочную раму, которая после установки нижних элементов 3 преобразуется в кольцевую раму, после чего временные стойки 6 снимают. Согласно предлагаемому способу крепления предусматривается выемка горной породы по рекомендуемому подковообразному контуру и соответствующее возведение в нем металлической податливой кольцевой крепи.

При креплении горной выработки монтируют элементы 2 с временными стойками 6 с помощью штифтов 7, в зависимости от допускаемой площади обнажения и плотности установки крепи, Затем два таких узла и элемент

1 монтируют в арку, между стойками которой для обеспечения замыкания крепи в кольцо и для прохода комбайна придается определенная ширина

150370 а выработки по почве 8. Установленные арки соединены стяжками и расклинены в верхних узлах податливости. Затем производится затяжка кровли и боков.

Вслед за подвиганием забоя сзади за комбайном монтируется обратный свод путем соединения замками 5 нижних элементов 3 с боковыми элементами 2 и между собой. Узлы податливости

10 расклиниваются. Образованная кольцевая рама воспринимает всестороннюю нагрузку от горных пород. Затем вынимаются штифты 7 и временные стойки 6 безопасно убираются для исполь15 зования в следующем цикле крепления.

Производятся затяжки остальной части периметра кольцевой крепи и после балластировки выработка готова к эксплуатации. Применение„ кроме ме20 таллических стяжек, железобетонных затяжек, опирающихся благодаря фигурным торцам на днище, боковые стенки и полки спецпрофиля, способствует лучшей работоспособности крепи и

25 снижает ее аэродинамическое сопротивление.

Такое конструтивное решение обеспечивает более надежное и менее трудоемкое крепление, улучшает техникоэкономические показатели и безопасность горнопроходческих работ и поддержания выработок в неустойчивых горных породах. I 150370

ВН КИПИ Заказ 2073/25

7нрад(482 Подписное

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