Штрековая усиливающая крепь

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к штрековой крепи, установленной в зоне повышенного опорного давления для сохранения горных выработок, и может быть применена для снижения пучения почвы выработки. Сущностью изобретения является то, что под верхняк основной рамной крепи, в центре выработки установлена крепь усиления, стойка которой выполнена из двух отрезков металлического профиля, соединенных между собой замковым соединением, сверху к стойке крепи усиления прикреплен поддерживающий элемент, входящий в зацепление с верхняком основной рамной крепи. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к штрековой крепи, устанавливаемой в зоне повышенного опорного давления для сохранения горных выработок.

Известна крепь горных выработок, включающая основную рамную крепь из верхняка и стоек, соединенных между собой узлами податливости, и крепь усиления из центральной стойки, установленной в неподвижной опоре, связанной тягами с подвижной опорой, в которой шарнирно установлена наклонная боковая стойка с упором, взаимодействующим со стойкой основной рамной крепи [1] Недостатком данной крепи являются одноэлементность центральной стойки крепи усиления и ее жесткое крепление в верхняке основной арочной крепи, сложность конструкции и невозможность повторного ее использования.

Наиболее близким по технической сущности является способ крепления подготовительной выработки податливой рамной крепью, в котором для увеличения устойчивости выработки, по ее продольной оси под рамной основной крепи устанавливают распорное устройство, например, гидростойку, после чего ослабляют крепление в замках крепи и повышают давление в распорном устройстве до получения нагрузки рам крепи на контуре выработки, равной несущей способности крепи, затем производят затяжку креплений в замках и убирают распорное устройство [2] Однако, при использовании на больших глубинах такое распорное устройство может не выдержать напряжения горного давления и жестко осядет, оно не пригодно для повторного использования, кроме того, большая металлоемкость и высокая стоимость гидростоек практически исключает их применение в виде распорных устройств в протяженных подготовительных выработках из-за неэкономичности.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования штрековой усиливающей крепи, в которой по центру подготовительной выработки под рамой основной крепи устанавливают крепь усиления, состоящую из двух отрезков металлического профиля, соединенных между собой замковым соединением, с поддерживающим элементом вверху стойки, что обеспечивает устойчивость и податливость крепи усиления, за счет этого происходит перераспределение нагрузки на основную рамную крепь, увеличивается устойчивость закрепляемой выработки.

Поставленная задача решается тем, что в штрековой усиливающей крепи, включающей основную рамную крепь и распорное устройство, согласно изобретению предусмотрены следующие конструктивные отличия: распорное устройство выполнено в виде крепи усиления; стойка крепи усиления состоит из двух отрезков металлического профиля; отрезки металлического профиля стойки крепи усиления соединены между собой замковым соединением; сверху к стойке крепи усиления жестко прикреплен поддерживающий элемент; поддерживающий элемент входит в зацепление с верхняком основной рамной крепи.

На фиг. 1 изображена штрековая усиливающая крепь в зоне усиления горного давления, на фиг. 2,3,4 разрезы I-I, II-II и III-III на фиг. 1.

Штрековая усиливающая крепь включает основную рамную крепь, состоящую из стоек 1 и верхняка 2, соединенных узлами податливости 3, и крепь усиления из стойки 4, которая состоит из отрезков металлического профиля, соединенных между собой замковым соединением 6, и установленной в неподвижной опоре 7, вверху к стойке 4 крепи усиления жестко прикреплен поддерживающий элемент 5, выполненный из отрезка верхняка, повторяющего профиль верхняка 2 основной крепи, элемент 5 входит в зацепление с верхняком 2.

Устройство работает следующим образом. Основная рамная крепь располагается на границе целика и выработанного пространства, т.е. в зоне усиления горного давления и испытывает неравномерную нагрузку от покрывающей толщи пород.

При усилении горного давления происходит нагружение верхняка 2, узлов податливости 3, а через них стоек 1 основной рамной крепи; для предотвращения деформации основной рамной крепи, по центру выработки под рамой основной крепи устанавливают крепь усиления, стойка 4 которой при давлении верхняка 2 нагружается, преодолевая сопротивление силы трения в замковом соединении 6. Поддерживающий элемент 5 крепи усиления, входящий в зацепление с верхняком 2 основной рамной крепи, сохраняет устойчивое положение крепи усиления, а опорная плита 7 предотвращает вдавливание стойки 4 крепи усиления в почву.

Предлагаемая штрековая усиливающая крепь проста в изготовлении, для ее изготовления могут применяться прямолинейные участки деформированной металлоарочной крепи, такая крепь достаточно устойчива из-за поддерживающего элемента и обладает большой податливостью, она может неоднократно использоваться, при этом происходит большая экономия лесоматериалов.

Изготовлена опытная партия данных устройств, прошли их испытания на добычном участке шахты им. В.М.Бажанова ПО "Макеевуголь", которые показали положительные результаты.

Формула изобретения

Штрековая усиливающая крепь, включающая основную рамную крепь и распорное устройство, отличающаяся тем, что распорное устройство выполнено в виде крепи усиления, стойка которой состоит из двух отрезков металлического профиля, соединенных между собой замковым соединением, сверху к стойке крепи усиления жестко прикреплен поддерживающий элемент, входящий в зацепление с верхняком основной рамной крепи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4