Сборная крепь горных выработок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)989084

Союз Севетскни

Соцналнстнческни

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву(223 Заявлено 090681 (2! ) 3302031/22-03 (51)М Ки з

Е 21 D 11/04 с присоединением заявки HPГосударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1501,83. Бюллетень М 2 ($3) УДК 622.281 °

° 4 (088. 8) Дата опубликования описания 1501,83

:1

M.Ô. Малюга, Г.В. Бабиюк, M.Ï. Луцик и В.Н. Мусиенко

Ф б

Коммунарский горно-металлургический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) CBOPHAR KPEIIb XOPHb1X

20

Изобретение относится к горному делу, а именно к сборным крепям и может быть использовано при строительстве горных выработок. 5

Известна. сборная железобетонная крепь для капитальных горных выработок, состоящая из отдельных прямоугольных плоско-вогнутых блоков с криволинейными торцами (1 .

Такая крепь работает без предварительного обжатия в породу в жестком режиме, несущая способность ее незначительна, а область применения весьма ограничена.

Наиболее близким к изобретению решением по технической сущности является -сборная крепь горных выработок, включающая кольца, состоящие из трапециевидных блоков (2J.

Одна эта крепь также работает в жестком режиме и применение ее в тяжелых горно-геологических условиях приводит к разрушению крепи и характеризуется значительными затратами на ее ремонт.

Цель изобретения — повышение несущей способности крепи путем обеспечения податливости и регулируемого режима работы.

Поставленная цель достигается тем, что в сборной крепи,включающей кольца, состоящие из трапециевидных блоков, крепь снабжена податливыми элементами, а кольца крепи установлены с зазором, причем податливые элементы расположены в данных зазорах между большими основаниями тра-, пециевидных блоков с возможностью перемещения блоков друг относительно друга по сопрягаемтм боковым сторонам.

На фиг. 1 показана выработка с крепыш, поперечное сечение, на фиг.2 — разрез А-A на фиг.1, на фиг. 3 то же, после смещения блоков;

Крепь выполнена из отдельных колец 1, собираемых из трапециевидных блоков 2. Для обеспечения шарнирности крепи сопрягаемые боковые стороны 3 блоков 2 выполнены криволинейными. Кольца 1 крепи установлены на расстоянии друг от друга, а в зазоре 4 между большими основаниями. 5 блоков 2 по всему периметру выработки 6 предусмотрены податливые элементы 7, например гидродомкраты, пнвэмобаллоны; пружины, сминаемяе деревянные прокладки или железобетонные блоки, патроны постоянного

989084

I сопротивления с применением парафИна в качестве рабочего тела и т.д;

Пространство между кольцом 1 перекрыто затяжками 8.

Возведение крепи производят е обжатием в горную породу известными способайи с помощью щит-опалубки или шаблонных рам. Обжатие кольца 1 осуществляют с использованием трапецие« видного блока 2 крепи, который домкратом или распорным устройством вдавЛивают в проем между смежными блоками 2. При этом для обеспечения устойчивости кольца 1 в этот момент блоки 2 необходимо скрепить между собой либо неподвижно зафиксировать в продольном направлении с помощью щит-опалубки.

Податливость крепи осуществляется следующим образом.

Нагрузка от породного массива передается на кольца 1 крепи, которые работают как шарнирная конструк- ция до достижения предельной нагрузки на податливые элементы 7. После этого податливые элементы 7 срабатывают, и блоки 2 начинают перемещаться друг относительно друга в продольном направлении до восстановления равновесия. За счет перемещения блоков 2 в продольном направлении . 30 обеспечивается радиальная податливость Крепи и смещение контура выра-, ботки б.

Регулируемый режим работы крепи обеспечивается за счет применения специальных податливых элементов 7 с различными рабочими характеристи» ками. Так, например., при применении гидродомкратов вначале эксплуатации выработки можно обеспечить податливый режим работы крепи с заданным отпором, а затем после образования вокруг выработки зоны разрушенных пород, повысить давление в домкратах и увеличить сопротивление крепи, тем самым обжать разрушенные породы и заставить их работать совместно с крепыш.

Усилия в блоках 2 и на податливые элементы 7, величину перемещения блоков 2, податливость и несущую способность крепи можно регулировать

В больших ПредЕлах за счет Изменения угла о, коэффициента трения по сопрягаеьим боковым сторонам 3 блоков 2,, количества и размеров блоков и числа шарниров.

Для подбора оптимального вида крепи проводятся расчеты и определяются параметры и рабочие характеристики для шести-, восьми- и двенадцатишарнирной конструкции. Так, например, для круговой выработки радиусом 2,0 м и двенадцатишарнирной конструкции крепи иэ железобетонных трапециевидных блоков длиной 1,5 м, окантованных по боковым сопрягающи-. мися сторонам металлическими листами, вес одного блока составляет

800 кгс. При радиальной податливости крепи 100 мм продольное перемещение блоков равно 195 мм при угле

d. = 15 и 90мм при юКЗО, а нагрузка, на податливые элементы между двумя блоками при несущей способности крепи 100 т/м соответственно составля» ет 70,0 тс и 152 тс.

Формула изобретения

Сборная крепь горных выработок, включающая кольца, состоящие из трапециевидных блоков, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения несущей способности крепи путем обеспечения податливости и регулируемого режима работы, крель снабжена податливыми элементами, а кольца крепи установлены с зазором, причем податливые элементы расположены в данных зазорах между большими основаниями трапециевидных блоков с возможностью перемещения блоков.друг относительно друга по сопрягаемым боковым. сторонам.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 495439, кл. Е 21 D 11/04, 1976.

2. Макарадзе М.Н. Сборная железобетонная крепь для горизонтальных выработок. М., "Недра", 1966, приложение 58 (прототип).

989084

Составитель Е. Эеликович

Редактор Т. Парфенова Техред A.Áàáèíåö Ес рректор A. Дэятко

Заказ 11045/45 Тираж 601 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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