Крепь горных выработок
Использование: изобретение относится к горному делу, в частности к креплению горных выработок. Цель - повышение несущей способности крепи. Сущность изобретения: в крепи горных выработок, включающей вертикальные стойки, составной верхняк с параболовидной поверхностью , опирающейся на гибкую стяжку, и вкладыши с фиксаторами для соединения стоек и верхняка, установлен лежан, последний и стойки выполнены аналогично верхняку, вкладыши - коробчатыми, которые связаны между собой по смежным сторонам опорными площадками и имеют клинья, размещенные в продольных пазах, направленных диагонально от общего для опорных площадок угла, причем вкладыши установлены с возможностью взаимодействия с торцами верхняка, стоек и лежана, а клинья - с фиксаторами гибких стяжек. Фиксаторы гибких стяжек выполнены в виде пальцев с проточками или пальцев с поперечными углублениями. При действии горного давления поперечные нагрузки на лежан стойки и верхняк преобразуются в растягивающие усилия, действующие на гибкие стяжки и продольно сжимающие нагрузки на стойки верхняк и лежан. Положительный эффект; повышение несущей способности крепи позволяет снизить ее металлоемкость, 3 з.п. ф-лы, 13 ил. сл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 D 11/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
y I :., > i; > ffA J E ;..i * . „(, ;, . :,,,.1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1 (Я Ql 0» (.. ) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 4757594/03 (22) 09.11.89 (46) 15.11.92. Бюл, ¹ 42 (71) Научно-исследовательский горнорудный vHcmTyT (72) В.Х.Барбашев (56) Справочник по креплению горных выработок. М.: Недра, 1976, с, 54, рис. 21, Авторское свидетельство СССР ° ¹ 1536004, кл. Е 21 D 11/14, 1990. (54) КРЕПЪ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК (57) Использование: изобретение относится к горному делу, в частности к креплению горных выработок. Цель — повышение несущей способности крепи. Сущность изобретения: в крепи горных выработок, включающей вертикальные стойки, составной верхняк с параболовидной поверхностью, опирающейся на гибкую стяжку, и вкладыши с фиксаторами для соединения стоек и верхняка, установлен лежан, поИзобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к конструкциям крепи горных выработок. Известна крепь горных выработок, включающая верхняк, стойки, соединенные между собой посредством вкладышей и клинья, Недостатком этой крепи является то, что под действием бокового горного давления стойки крепи деформируются, Это приводит к снижению несущей способности крепи. Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является „, БЫ,, 17755бО А1 сле1ний и стойки выполнены аналогично верхняку, вкладыши — коробчатыми, которые связаны между собой по смежным сторонам опорными площадками и имеют клинья, размещенные в продольных пазах, направленных диагонально от общего для опорных площадок угла, причем вкладыши установлены с возможностью взаимодействия с торцами верхняка, стоек и лежана, а клинья — с фиксаторами гибких стяжек. Фиксаторы гибких стяжек выполнены в виде пальцев с проточками или пальцев с поперечными углублениями, При действии горного давления поперечные нагрузки на лежак стойки и верхняк преобразуются в растягивающие усилия, действующие на гибкие стяжки и продольно сжимающие нагрузки на стойки верхняк и лежан, Положительный эффект, повышение несущей способности крепи позволяет снизить ее металлоемкость, 3 з.п. ф-лы, 13 ил. крепь горных выработок, включающая стойки, гибкую стяжку с фиксирующими элементами на концах, составной верхняк с параболовидной поверхностью, опирающейся на гибкую стяжку,. вкладыш для соединения стоек с верхняком и клинья. К недостаткам этой крепи относится то, что стойки крепи кроме сжимающих в продольном направлении сил воспринимают еще и изгибающие моменты, вызванные боковым горным давлением. Это приводит к vx деформации и к снижению несущей способности крепи. 1775560 Целью изобретения является повышение несущей способности крепи за счет исключения изгибающих моментов в стойках. Указанная цель достигается тем, что в известной крепи горных выработок, включающей вертикальные стойки, составной верхняк с параболовидной поверхностью, опирающейся на гибкую стяжку, и вкладыши с фиксаторами для соединения стоек и верхняка, установлен лежан, выполненный аналогично верхняку, при этом стойки выполнены составными с опирающимися на гибкие стяжки параболовидными поверхностями, а вкладыши — коробчатыми, при этом вкладыши связаны между собой по смежным сторонам опорными площадками, имеют клинья, размещенные в продольных пазах, направленных диагонально от общего для опорных площадок угла, причем, вкладыши установлены с возможностью взаимодействия с торцами верхняка, стоек и лежана, а клинья — с фиксаторами гибких стяжек, Кроме того, в предложенной крепи фиксаторы гибких стяжек выполнены в виде пальцев с проточками, пальцы выполнены с поперечным углублением, каждый вкладыш снабжен установленным между фиксатором и клином сухарем, причем, контактирующая с фиксатором поверхность сухаря имеет поперечный вырез, На фиг, 1 изображена крепь горных выработок; на фиг. 2 — внутренняя часть составной стойки, вид спереди; на фиг. 3— вкладыш, вид спереди; на фиг. 4 — то же, вид сбоку; на фиг. 5 — то же, вид сверху; на фиг, 6 — палец с проточкой, вид спереди; на фиг. 7 — палец с поперечным углублением, вид спереди; на фиг. 8 — сухарь, вид спереди, на фиг. 9 — гибкая стяжка; на фиг, 10 — узел соединения стоек с верхняком и лежаном; на фиг. 11 — разрез узла соединения стоек с верхняком и лежанам при применении пальца с проточкои; на фиг. 12 — разрез узла соединения стоек с верхняком и лежаном при применении пальца с поперечным углублением; на фиг. 13 — разрез узла соединения стоек с верхняком и ле>каном в случае, когда вкладыш снабжен сухарем с поперечным вырезом, Крель состоит из стоек 1, верхняка 2, лежана 3, вкладышей 4, гибких стяжек 5, пальцев 6, сухарей 7 и клиньев 8. Стойки 1, верхняк 2 и лежан 3 составлены из отрезков спецпрофиля 9 и деревянных о резков 10 с параболовидной поверхностью, снабженной опорной пластиной 11, Вкладыши 4 выполнены коробчатыми, состоящими из двух пластин 12, связанных между собой по смежным старо".aM двумя опорными площадками 13 с продольными пазами 14 для 55 размещения гибких стяжек 5, Пластины 12 вкладышей 4 снабжены продольными пазами 15, размещенными в радиальном направлении от общего для опорных площадок 13 угла, Гибкие стяжки 5 выполнены в виде отрезков каната с петлями 16 на концах. Для размещения петель 16 гибких стяжек 5 на пальцах 6 выполнены проточки 17 или поперечное углубление 18. Кроме того, для размещенйя на пальцах 6 петель 16 гибких стяжек 5 возможно применение сухарей 7, установленных между пальцами 6 и клиньями 8. При этом, поверхность сухарей 7 соприкасающаяся с пальцами б, имеет поперечные вырезы 19 для размещения петель 16 гибких стяжек 5. Монтаж крепи производят следующим образом. В закрепляемом месте укладывают лежан 3 параболовидной поверхностью вверх. Нижнюю гибкую стяжку 5 размещают на опорной пластине 11 параболовидной поверхности лежана 3. По торцам лежана 3 укладывают вкладыши 4, ориентируя их опорными площадками 13 к торцам лежана 3 так, чтобы остальные опорные площадки 13 были направлены вверх. B продольные пазы 14 опорных площадок 13 заводят петли 16 гибких стяжек 5 и, совместив их с. продольными пазами 15 пластин 12, вводят в них пальцы б. Кроме того, для обеспечения начального натяжения гибких стяжек 5 в пазы 15 вводят клинья 8 с возможностью взаимодействия с пальцами 6, На свободные опорные площадки 13 устанавливают стойки 1, ориентируя параболовидными поверхностями внутрь закрепляемой выработки. К кровле выработки поднимают верхняк 2, ориентируя его параболовидной поверхностью вниз. На верхние торцы стоек 1 устанавливают вкладыши 4, направляя их опорными площадками 13 к торцам стоек 1 и верхняка 2. Боковые стяжки 5 укладывают на пластины 11 параболовидных поверхностей вертикальных стоек 1 и их верхние петли 16 вместе с петлями верхней гибкой стяжки 5, уложенной на параболовидной поверхности верхняка 2, вводят в продольные пазы 14 опорных площадок 13. После совмещения их с продольными пазами 15 пластин 12 в пазы 15 вводят пальцы 6. Для обеспечения начального натяжения гибких стяжек 5 и возможности демонтажа крепи в пазы 15 вводят клинья 8. Окончательную установку крепи осуществляют после затяжки кровли и боков выработки забиванием клиньев 8 Крепь работает следующим образом, Под воздействием горного давления стойки 1, верхняк 2 и лежан 3, перемещаясь двоими торцами по опорным площадкам 13 переда1775560 ют усилия на гибкие стяжки 5, которые работают при этом на растяжение. Взаимодействуя с параболовидными поверхностями вертикальных стоек 1, верхняка 2 и лежана 3 гибкие стяжки 5 создают на них 5 распределенные нагрузки, уравновешивая поперечные воздействия бокового горного давления, По мере упругой деформации гибких стяжек 5 стойки 1, верхняк 2 и лежан 3 перемещаются вдоль опорных площадок 13 10 вкладышей 4, воспринимая как поперечные так и продольные нагрузки. Увеличение бокового горного давления автоматически вызывает аналогичное увеличение реакции гибкой стяжки 5. Это исключает иэгибаю- 15 щие моменты на стойках 1 и повышает несущую способность крепи. Демонтаж крепи осуществляют в обратном порядке. Предлагаемая крепь обеспечивает по- 20 вышение несущей способности рамы более чем в 3 раза. В сложных горно-геологических условиях обеспечивается повторное использование всех элементов крепи. Формула изобретения 1. Крепь горных выработок, включающая вертикальные стойки, составной верхняк с параболовидной поверхностью, опирающейся на гибкую стяжку, имеющую 30 фиксаторы, и вкладыши для соединения стоек и верхняка, отличающаяся тем, что. с целью повышения несущей способности крепи, крепь снабжена выполненным аналогично верхняку лежаном, при этом стойки выполнены составными с опирающимися на гибкие стяжки параболовидными поверхностями, а вкладыши - коробчатыми, при этом вкладыши связаны между собой по смежным сторонам опорными площадками и имеют клинья, размещенные в продольных пазах, направленных диагонально от общего для опорных площадок угла, причем вкладыши установлены с воэможностью взаимодействия с торцами верхняка, стоек и лежана, а клинья — с фиксаторами гибких стяжек. 2, Крепь по и. 1, отличающаяся тем, что фиксаторы гибких стяжек выполнены в виде пальцев с проточками. 3. Крепь по и. 1, отличающаяся тем, что фиксаторы гибких стяжек выполнены в виде пальцев с поперечными углублениями. 4. Крепьпоп.1,отличающаяся тем, что каждый вкладыш снабжен установленным между фиксатором и клином сухарем, причем контактирующая с фиксатором поверхность сухаря имеет поперечный вырез, 1775560 1775560 1775560 1775560 Составитель Л.Березкина Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M,Äåì÷èê Редактор Заказ 4026 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул,Гагарина, 101
