Крепь горной выработки

 

Изобретение относится к горной про- • мышленности, в частности к креплениям горных выработок. Цель - повышение несущей способности и надежности работы крепи в тяжелых горно-геологических условиях.Для зтого крепь горной выработки содержит верхняк и стойки, образованные из разновеликих внешнего и внутреннего спецпрофилей, соединенных между собой контактирующими фланцами, узлы вертикальной податливости трения и спецпрофили. Последние выполнены с удлиненными фланцами, узлы вертикальной податливости образованы за счет сдвига по плоскостям контакта фланцев внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки. Элементы крепи соединены болтовой связью, пропущенной во фланцах внешнего спецпрофиля верхняка. Внутренние спецпрофили стоек усилены планками и прорезями во фланцах внутреннего спецпрофиля стойки. За счет совместной работы внешних и внутренних, спецпрофилей рамы, объединенных в одно замкнутое коробовое сечение, значительно повышается несущая способность крепи. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.слс

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Е 21 Р 11/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4808687/03 (22) 06.02.90 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) А.H.Bîðîáüåà. В.С.Болкисев, А.Х,Шагиев и И.В.Нестеренко (53) 622.281 (088.8) (56) Гелескул М.И., Каретников В.Н. Справочник по креплению капитальных и подготовительных горных выработок. M.: Наука;

1988, с.5, рис. 34а.

Авторское свидетельство СССР

М 1504345, кл. Е 21 0 11/14, 1987.

/ (54) КРЕПЬ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к горной про-: мышленности, в частности к креплениям горных выработок. Цель — повышение несущей способности и надежности работы крепи в тяжелых горно-геологических условиях.

Изобретение относится к горной прОмышленности и, в частности, к креплениЮ, горных выработок в сложных условйях . большого горного давления и значительных смещений породного массива.

Известна крепь горной выработки, включающая контактирующие с породой рамы иэ рамы соединенных между собой в узлах податливости хомутами и планкаив верхняка и стоек, обращенных закрытой частью спецпрофиля к породе.

Недостатками этой крепи является малая несущая способность крепи и узлов по-. датливости.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлоДля этого крепь горной выработки содержит верхняк и стойки, образованные иэ разновеликих внешнего и внутреннего спецпрофилей, соединенных между собой контактирующими фланцами, узлы вертикальной податливости трения и спецпрофили. Последние выполнены с удлиненными фланцами, узлы вертикальной податливости образованы эа счет сдвига по плоскостям контакта фланцев внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки. Элементы крепи соединены болтовой связью, пропущенной во фланцах внешнего спецпрофиля верхняка. Внутренние спецпрофили стоек усилены планками и прорезями во фланцах внутреннего спецпрофиля стойки. 3а счет совместной работы внешних и внутренних спецпрофилей рамы, объединенных в одно замкнутое коробовое сечение, значительно повышается несущая способность крепи. 1 э.п.ф-лы, 2 ил. женной крепи является крепь горной выработки, включающая верхняк и стойки. образованные из раэнодлинных внешнего и внутреннего спецпрофилей, соединных между собой и контактирующих фланцами, узлы вертикальной податливости трения.

Недостатками данной крепи являются малая несущая способность и надежность работы в сложных условиях.

Целью изобретения является повышение несущей способности и надежности работы крепи.

Указанная цель достигается тем, что в крепи горной выработки, включающей верхняк и стойки, образованные из разнодлинных внешнего и внутреннего спецпрофилей, 1712620

4 соединенных между собой и контактирующих фланцами, узлы вертикальной податливости трения, спецпрофили выполнены с удлиненными фланцами, при этом узлы вертикальной податливости образованы по- 5 средством расположения с возможностью сдвига по плоскостям контакта фланцев внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки, причем на участках податливости элементы стойки и i0 верхняка выполнены прямол ".нейными. а верхние концы внутренних спецпрофилей стоек расположены выше внешних и нижние концы внешних спецпрофилей верхняка расположены ниже внутренних на одну и 15 ту же величину, определяемую соотношением;

Л=а+д, 20 где Л- расстояние между концами элементов стоек и верхняка, см; а — величина необходимой податливости, см; д- величина начального нахлеста внеш- 25 него спецпрофиля верхняка на внутренний спецпрофиль стойки.

Внешний спецпрофиль верхняка и внут ренний спецпрофиль стойки на участке податливости стянуты болтовой. связью, 30 пропущенной через выполненные во фланцах первого спецпрофиля отверстия и продольные прорези во фланцах второго, при этом внутренние спецпрофили стоек усилены планками, имеющими отверстия, соос- 35 ные с отверстиями и прорезями в узлах податливости и стянутые той же болтовой связью, причем нижние концы внешних спецпрофилей верхняка удлинены посредством приварки к ним снаружи накладок с 40 нахлестом последних к внешним спецпрофилям стоек.

На фиг. 1 показана рама крепи; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1.

Крепь состоит из верхнякз 1 и стоек 2. 45 .Верхняк и стойки образованы из разнодлинных вшенхи 3, 4 и внутренних 5, 6 спецпрофилей, соединенных между собой и контактирующих фланцами 7. Фланцы 7 выполнены удлиненными по сравнению с 50 обычными профилями. Длина внешнего спецпрофиля 2 верхняка 1 больше дпины внутреннего 5 и длина внутреннего спецпрофиля 6 стойки 2 больше внешнего 4. При этом верхние концы внутренних спецпро- 55 филей стоек расположены выше внешних и. нижние концы внешних спецпрофилей верхняка расположены ниже внутренних на величину

h,=à+ä, где а — величина необходимой податливости крепи, задаваемая в зависимости от ожидаемых смещений породного массива; д — величина начального нахлеста внешнего спецпрофиля верхняка на внутренний спецпрофиль стойки, задаваемая из условия надежного начального соединения . внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки(на фиг. 1 д а).

Узел податливости решен следующим образом, В режиме податливости происходит смещение внешнего спецпрофиля 3 верхняка 1 относительно внешнего спецпрофиля 4 стойки 2 rio плоскостям контакта фланцев 7, При этом соединение профилей 3.4 осуществлено посредством болтовой связи 8. пропущенной. через отверстия 9 во фланцах T профиля верхняка 1 и прорези 10 во фланцах 7 стойки 2. Для предотвращения изгиба фланца 7 стойки 1 болтовая связь 8 пропущена со стороны этого фланца через усилительную планку 11. К нижнему концу внешнего спецпрофиля 4 стойки 2 приварена накладка 12 в виде, например, спецпрофиля, Этот спецпрофиль расположен внахлест к внешнему спецпрофйлю 4 стойки и скользит по нему в податливом режиме.

Он также повышает надежность работы узла в режиме податливости.

Крепь возводится следующим образом.

К забою выработки доставляются готовые верхняки и стойки из соединенных между собой разнодлинных спецпрофилей 3. 5, 4, 6 и приваренных накладок 12. Верхняк 1 и стойки 2 устанавливают в проектное положение, при этом внешний спецпрофиль 3 верхняка 1 соединяют болтовыми связями

8 с внутренними спецпрофилями 4 стоек 2 через отверстия 9 и прорези 10 во фланцэх, стягиваемых спецпрофилей 3, 6 и отверстия в усилительных планках 11, Количество болтовых связей 8 и шаг их установки назначается из условия надежности соединения и совместной работы спецпрофилей 3. 6.

По мере роста горного давления и смещения породного массива верхняк 1 будет опускаться,а зазор а между одноименными элементами верхняка и стоек будет умейьшаться. Для повышения надежности работы крепи и повышения несущей способности узлов податливости по мере опускания верхняка ставят дополнительные болтовые связи 8. При полном исчерпании зазора а крепь работает в жестком режиме. 3а счет совместной работы внешних и внутренних спецпрофилей рамы, объединенных в одно замкнутое коробовое сечение, значительно

171.2620 повышается несущая способность крепи. ренних на одну и ту же величину, определяПри этом по расчету с большим эффектом емую соотношением возможно вместо одного тяжелого спецпро- Л=а. +д, филя применять крепь иэ двух легких.: где Ь- расстояние между концами элемен5 тов стоек и верхняха, см;

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я а — величина необходимой податливо: 1. Крепь горной выработки, включаю- сти,см; щаяверхнякистойки.образованныеизраз- д — . величина начального нахлеста нодлинных внешнего и внутреннего внешнего спецпрофиля верхняка на внутспецпрофилей, соединенных между собой и 10 ренний спецпрофиль стойки,. см. контактирующих фланцами, узлы верти- 2. Крепь по п.1, отличающаяся кальной податливости трения, о т л и ч а ю- тем, что внешний спецпрофиль верхняка и щ а я с я тем, что, с целью повышения внутренний спецпрофиль стойки на участке несущей способности и надежности работы податливости стянуты болтовой связью, крепи, спецпрофили выполнены с удли- 15 пропущенной через выполненные во фланненными фланцами, при этом внешний: цах первого спецпрофиля отверстия и проспецпрофиль верхняка и внутренний спец- дольные прорези во фланцах второго, при профиль стойки установлены внахлест с этом внутренние спецпрофили стоек усилевоэможностью сдвига относительно друг- ны планками, имеющими отверстия, соосдругапоплоскостямконтактафланцев,при-;20 ные с отверстиями и прорезями в узлах чем на участках податливости элементы податливости и стянутые той же болтовой стойки и верхняка выполнены прямолиней- связью, причем нижние концы внешних ными, а верхние концы внутренних спецп-: спецпрофилей верхняка удлинены посредрофилей стоек расположены вышЕ, ством привертки к ним снаружи накладок с внешних, и нижние концы внешних спецп- Z5 нахлестом последних и внешним рофилей верхняка расположены ниже внут- спецпрофилем стоек. .3

Редагтор О.Спесивых Техред М.Моргентзл Корректор Т Палий

Заказ 520 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская маб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101