Крепь сопряжения выемочных штреков

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 Е 21 D 11/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ВС). .СОК ЗК:%

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, )3, К ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г явь (ч" г (61) 926305 (21) 3683786/03-22 (22) 02.01.84 (46) 07.03.86. Бюл. Р 9 (71) Днепропетровский государственный ордена Трудового Красного Знамени проектный институт Днепрогипрошахт" (72) Г.А. Симанович и А.N. Симанович (53) 622.281(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 658283, кл. Е 21 D 11/36, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N - 926305, кл. Е 21 D 11/14, 1977. (54) (57) КРЕПЬ СОПРЯЖЕНИЯ ВЪ|ЕМОЧНЪ|Х

ШТРЕКОВ по авт.св. М - 926305, о т л ича ющая ся тем, что, с целью повышения ее устойчивости в условиях преобладающего бокового горного давления, местоположения стяжек по высоте стойки крепи и несущую способность штанг определяют из следую— щей формулы

„„BU„„1216356 A

»

)» »,» » ))-" » †" „") »f»l.», (I,. -,) †) л + — h»л1(")»»4л) i— э е

h (2h ЭЬг) h / а

0 > » (h Мг |»2л |2) -h }

Ф

2»,) — h л л (ahi4 ) —

))| (» л э г Ь ) » л 1(1. г — h sih(т»hi4г)+— э 2 где r — радиус крепи;

h — высота центра радиуса крепи

h u h — высота установки на стой2 ке рамы соответственно верхней и нижней стяжек;

Q, u Q> — несущая способность соответственно верхней и нижней штанг;

P — отношение бокового и вертикального давлений на крень; т| — коэффициент трения металла о породу; — равномерно распределенная вертикальная нагрузка на крепь.

1?16356

Изобретение относится к горной промы!!!пенности, а именно к конструкциям крепей горных выработок.

Целью изобретения является повышение устойчивости крепи в условиях преобладающего бокового горного давления.

На фиг. 1 изображена крепь сопряжения выемочного штрека с лавой, поперечное сечение; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — соединение стяжками свободного конца штанги со стойкой рамы; на фиг. 4 — расчетная схема комбинированной крепи со стойками, соединенными со штангами одним рядом стяжек; на фиг, 5 — то же, со стайкам!!, соединенными со

IIfTBHI ÐIIÿ двумл ряцам!! стя!ке-к„ HB фиг, 6 — э!поры изгиб.пащих момен гoB в крепи: 1 — с одш.м р!!до!! стяжек

На стойках рам; 2- с двумя рядами стяжек !Ка стойках pfII f.

Еомбп!!г!рован!!ая крепь сопр!! кения вь!е!то !ных штреков состоит из рамы, вкл!а-!ающей верхняк 1, стойки 2, узлы : и 4, податливости и затяжки соот ветственно, и а!танг 5 с фиксаторами

6, соединегпгь!х посредством стяжек 7 со стойками раиной крепи. Стяжки расположены в плоскосги, перпендикулярной продольной оси стоек. и установлены ниже узла податливости сое динения верхняка со стойками не мепее, чем в двух местах по длине стоек. !!(омбинировацная крепь работает следующим образом:

По мере поджигания лавы и возведения позади f: !fez.ного забоя в выработанном прос гранстве 8, например, fаскусственного целика 9 из твердеюгде f " коэффициент трения металла о породу;

I-" — - отношение бокового и вертикального давлений па крепь.

Для устранения этих недостатков и дальнейшего понижения максимума изгибаю!!и!х моментов предлагаегся крепь, состоящая из рамы, стойки которой соединены ниже узла податлиB0cTH co HITBH! ами двумя рядами стя5

1О

2Д

40 щих материалов, служащего опорой для подработанной вышележащей толщи горных пород, происходит интенсивный рост опорного давления на породы бермы 10 штрека, их смещение в полость штрека и нагружение стоек 2 рамной крепи, которые посредством охватывающих стойки стяжек 7 получают дополнительные точки опоры у места установки штанг 5. В этих точках на стойку воздействуют силы в пределе равные несущей способности штанг g и направленные противоположно действию породного контура бермы штрека. Это приводит к уменьшению значений действующих максимальных изгибающих моментов в стойках крепи и повьнпению их-устойчивости за счет перераспределения возникающих от бокового горного давления усилий между стойками рамы, стяжками и штангами., Рассмотрим эффективность снижения величины максимальных изгибающих моментов М

NaI! расчетным методом на примере связи стойки рамы с одним рядом стяжек (фиг. 4) и с двумя (фиг. 5).

Б комбинированной крени с одним рядом стяжек при рациональной величине реакции штанги Р максимум изгибающих моментов значительно ниже (в несколько раз), чем при отсут. ствии ряда стяжек со штангами. Однако значения г!

fIf aIf еще достаточно велики (фиг. 6), кривая 1), что обусловлено невозможностью их минимизации за счет только одноГо ряда стяжек, соединяющих стойки со штангами.

При этом получено выражение для определения рационального значения реакции штанги жек.Преимущества предлагаемой конструк. ции заключаются в том, что, изменяя величину реакции штанг 9 и 9г и выcoTQ Hx установки Н H Н,MD%Ho существенно уменьшить значения И

maX в рамной крепи (фиг. 6, кривая 2), а следовательно, повысить ее устойчивость, При этом параметры 3,,(1,, Н

H связаны между собой уравнением

1216356

g (I -Ь,hi — )(72 ), (2 -h,((h,-hI (l, 1 т0 > !

11, 2 кНм

0, 8 О, 748 ° ) 04м

i,87 ° i0 с 2,1 10 м мг зр g

Значение М„, „= 23,1 кНм для крепи с одним рядом стяжек требует применения спецпрофиля СВП-33, в соответствии с условием прочности на изгиб

Таким образом, предлагаемая конструкция комбинированной крепи с . установкой не менее двух рядов стяжек по длине стойки ниже узла податливости позволяет. снизить металлоемкость рамной крепи до 50Å

4р при сохранении заданной несущей способности, что обеспечивает получение экономического эффекта порядка 84 тыс.руб. — — -" — < И

М

max W Дпп

23 1 кНм — 08 0 кН

0,8 ° 1,385 ° 10 м м2 max (2,1 ° 10 —, кН

Р

2 — i h(ihh 4 ) ° .3 z

l (2h>h2)+42 / 2 2 Р 2

1 — J (- 2 (12 h - h, ) г 3 2

3 — 1 + (h p(ll + 4 f ) <

Э 2 (hh (, З. — )+", (hP. ),, (p — h >eh ("пЬ ) +

Ъ 2

В качестве примера проведено срав- где н = 0,8 — коэффициент условий ра. нение двух рассмотренных вариантов боты по СНиП П-И 4-65, при (3 =3; ? =0,9 м; r = 2,6 м; .1.13; кН

f =03. тР

=2 1 ° 11 — — расчетное сопротивлеАоп ние материала спецнроСравнение эпюр изгибающих момен20 филя на изгиб по СНиП тов (фиг. 6) наглядно показывает пре- П-В 3-62, п.3.1; имущество крепи с двумя рядами стя- г=1,385 10 м — момент сопротивления жек, так как их максимум изгибающих СП — 33. моментов для этой крепи более чем в В то же время при применении в

25 два раза меньше, чем для крепи с од- этих же условиях крепи с двумя ряданим рядом стяжек. Это достигнуто ми стяжек (И „ = 11,2 кНм) устойчипри значении управляющих параметров, вое состояние выработки обеспечивает

Равных Q 2 02 = 2,43; спецпрофиль СП — 22.

9 h<= 1,2 м;?12= 0 7 м

1216356

12)6356

Составитель Л. Березкина

Техред.М.Пароцай Корректор М. Демчик.

Редактор Л. Гратилло

Заказ 973/37

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауйская наб., д. 4/5

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