Крепь горной выработки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 1111 06128 15 И 4 Е 21 Р 11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН не пода ющий ду желобча равным пи, Прю щепы от тливости,гообразнытого СП с радиусрадиусу кривизньэтом СП рамы 1крытой частью же устаной элеме лен усилива т (ДЭ) 2 из м кривизны, рамы 1 кре- ДЭ 2 обраоба друг к 1 и усиливающего ДЭ 2 ща СП ра гГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 07,09,89, Бюл. 11 33 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 717354, кл. Е 21 Р 1 1/14, 1980,Авторское свидетельство СССР В 1016522, кл. Е 21 Р 11/14, 1983. (54) КРЕПЬ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для крепления горных выработок в сложных условиях больших вертикальных перемещений массива пород. Цель - повышение несущей способности крепи. Для этого над цельной рамой из спецп филя (СП) с зазором, равным вели другуДля обеспечения направленногоперемещения ДЭ 2 при иэгибной деформации установленных по дуге в зазоремежду рамой 1 и ДЭ 2 вкладышей и придания крепи неизменяемости прн монтаже с рамой 1 соединен направляющийузел. Он выполнен в виде жестко закрепленного на днище СП рамы 1 стержня 4 с резьбой под гайку 5 на конце.В днище СП усиливающего ДЭ 2 выполнено отверстие, в которое пропущенстержень 4. Вкладыши выполнены в виде ДЭ 3, например, из отрезков швеллеров, Ширина ДЭ 3 равна ширине дни 3 1506128 4Вкладьппи установлены выпуклыми частя- нять несущую способность, Наиболееми друг к другу и жестко скреплены опасная верхняя часть рамы 1 крепимежду собой, Деформации ДЭ 3 и пере- Усилена ДЭ 2, обращенным полками кмещения ДЭ 2 происходят без переко СП рамы 1 и создающим замкнутое посов, так как они направляются стерж- перечное сечение с увеличенными монями 4, Изменяя высоту ДЭ 3, можно ментами инерции на изгиб и кручение,менять проектную податливость, а из з.п, ф-лы, 3 ил,меняя количество ДЭ 3, можно ме Изобретение относится к горнойпромышленности, в частности к креплению горных выработок в сложных условиях больших вертикальных перемещений массива пород, например в зоне,влияния очистных работ,Целью изобретения является повышение несущей способности крепи,На фиг. 1 показана крепь, поперечный разрез (без затяжки, продольных связей между рамами); на фиг, 2 -разрез А-А на фиг. 1; на фиг 325положение элементов крепи после исчерпания податливости,Крепь горной выработки состоитиз рамы 1, выполненной арочного сечения из целого отрезка спецпрофиля.Сечение в свету рамы соответствуетЯ выработки. Сечение выработкивчерне определяется с учетом назначаемой податливости крепи д (фиг, 1)и высотой спецпрофиля усиливающего 35дугообразного элемента 2, выполненного с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны рамы 1 крепи, причемспецпрофили рамы и усиливающего дугообразного элемента обращены открытой 40частью желоба друг к другу, Узел податливости образован из дугообразно-зго усиливающего элемента, взаимодействующего через упругопластичныеподатливые вкладьппи 3 с рамой крепи 1, Вкладьппи 3 выполнены в виде дугообразных обращенных выпуклостьюдруг к другу и жестко скрепленныхмежду собой в средней части (фиг. 1)прокатных профилей (фиг. 2 и 3),взаимодействующих концами со стенками спецпрофилей усиливающего элемента и рамы крепи (фиг. 1 - 3). Вкачестве прокатного профиля целесообразно использовать швеллер У 5, 55при этом изгибать его в нерабочемнаправлении, имеющем минимальныймомент инерции (фиг. 2 и 3). Скрепляться швеллеры между собой будут прихватыванием сваркой стенок (не показано), что вполне достаточно, так как элементы в процессе работы будут обжаты. Швеллер В 5 предлагается по причине того, что внутренняя ширина донной части спецпрофилей У 7, 22, 27, 33 чуть больше 50 мм. Швеллер хорошо войдет в открытую часть спецпрофиля, и его полки будут плотно посажены, что улучшает условия их взаимодействия со стенками спецпрофилей Для обеспечения направленного перемещения усиливающего элемента 2 при изгибной деформации вкладышей 3 и придания крепи неизменяемости при монтаже, она снабжена направляющим узлом в виде стержня 4, приваренного к днищу спецпрофиля рамы 1 и пропущенного через отверстие в днище усиливающего элемента 2 (фиг, 1). При этом стержни 4 установлены с натягом посредством затя- гивания гаек 5.В выработке в проектное положение устанавливается рама крепи 1, скрепленная с усиливающим элементом 2, т,е, крепь в готовом виде, Установку можно производить с использованием закрепленного в шелыге свода выработки блока, либо с использованием различных крепеустановщиков, При невозможности доставки крепи к месту установки в готовом виде ее можно доставлять частями и собирать в призабойной части.Крепь работает следующим образом,При возрастании горного давления происходит изгибная деформация вкладышей 3, выпрямляющая прокатные профили. После превышения предела упругости материала прокатных профилей они будут деформироваться пластически без разрушений. При этом их концы будут скользить по стенкам спецпрофилей рамы 1 и усиливающего30 Составитель Л, Чистоваедактор Г. Волкова Техред М.Дидык Корректор И. Муск Заказ 5404/34 Тираж 44 одписное ГКНТ ССС осударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Произ 5 15061 элемента 2. Деформации вкладыней 3 и перемещения усиливающего элемента 2 происходят без перекосов, так как они направляются стержнями 4, Работа крепи в податливом режиме за 5 канчивается, когда спецпрофили смыкаются, Такое выполнение узла податливости позволяет, изменяя высоту вкладышей 3, менять проектную податливость Д (фиг, ), изменяя их количество - менять несущую способность, Работа такой конструкции более надежна, при этом гарантируется сечение выработки в свету Я . 15 Работа предлагаемой крепи в жестком режиме происходит при значительно увеличенной несущей способности, так как наиболее опасная верхняя часть рамы крепи усилена усиливающим 20 элементом 2, обращенным полками к спецпрофилю рамы 1 и создающим замкнутое поперечное сечение с увеличенными моментами инерции на изгиб и кручение. 25 Формула изобретения 1, Крепь горной выработки, включающая раму из спецпрофиля, усиливающий дугообразный элемент из желобчатого спецпрофиля, установленный над рамой с зазором, равным величине 28 6податливости, соединенный с рамойнаправляющим узлом, податливые вкладыши, установленные по дуге в зазоремежду рамой и усиливающим дугообразным элементом, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышениянесущей способности коепи, рама выполнена цельной, а усиливающий дугообразный элемент выполнен с радиусомкривизны, равным радиусу кривизнырамы крепи, причем спецпрофили рамыи усиливающего дугообразного элемента обращены открытой частью желобадруг к другу, при этом направляющийузел выполнен в виде жестко закрепленного на днище спецпрофиля рамыкрепи стержня с резьбой под гайку наконце, а в днище спецпрофиля усиливающего дугообразного элемента выполнено отверстие, в которое пропущенстержень, причем податливые вкладышивыполнены в виде дугообразных элементов, ширина которых равна ширине днища спецпрофиля рамы и усиливающегодугообразного элемента, вкладыши установлены выпуклыми частями друг кдругу и жестко скреплены между собой,2, Крепь горной выработки пои. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что вкладыши выполнены из отрезковшвеллеров.