Крепь горных выработок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 12 21 В И/ ГОСУД АРСПО ДЕЛ ИСАНИЕ РЕТ У ЕТЕЛ ВТОРСКОМУ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеха- ники и маркшейдерского дела и Павлоградское производственное объеди некие по добыче угля "Павлоград- уголь"(56) Авторское свидетельство СССР У 402668, кл. Е 21 П 11/14, 1971.Авторское свидетельство СССР У 578462, кл. Е 21 П 11/14, 1974. (54) КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК (57) Изобретение относится к горно добывающей промьппленности и позвол ет повысить надежность работы крепи. Для этого верхние концы составныхоек (СС) 2 крепи выполнены заостнными и усилены оголовниками, Верх к (В) 1 крепи соединен со СС 2 узлом соединения в виде установленного вертикально стержня и фильеры (Ф). Нижняя концевая часть стержня расширена, а на верхнюю его часть свободно надет В 1 с возможностью взаимодействия с Ф. Составные части СС 2 соединены замками 3. Причем сопротив ление податливости в узлах соединения ниже, чем в замках 3. Для фиксации СС.2 на ней закреплен ограничитель с возможностью упора в него нижней концевой части стержня. При вертикальном перемещении пород ли выработки они давят на В 1 опускается вдоль стержней. Рас ная их часть деформируется и п1276818 гивается через ф. Этим создается со-противление податливости В 1. Послеее исчерпания В 1 жестко садится наФ и в работу вступают замки 3. Боковое давление пород воспринимается Изобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности, а именно к креплению подземных горных выработок.Целью изобретения является повышение надежности работы крепи, в том числе и в сложных условиях при наличии слабых вмещающих пород и в зонах опорного давления вблизи очистных работ.На фиг. 1 представлена предлагаемая крепь с узлами податливости представлен момент, когда верхняк по отношению к стойке крепи несколько опустился под воздействием давления пород со стороны кровли выработки); на фиг, 2 - крепь с дополнительными криволинейными элементами, общий вид.Крепь состоит из верхняка 1, который опирается на основные стойки 2 крепи, верхние концы которых выполнены со скосами. Стойки крепи сос. тавные и соединены замками 3, которые обеспечивают податливость стоек. Верхние скошенные концы стоек усилены оголовниками 4, концы которых заострены, при этом оголовники жестко соединены со стойками, например сваркой. Верхняк со стойками соединен податливым узлом соединения, состоящим иэ цельного стержня 5, имеющего тонкую и утолщенную части, и составной разборной фильеры 6. Для фиксации опускания верхняка внутри стоек имеются ограничители 7, жестко соединенные со стойками. Для противодействия боковому давлению крепь дополнительно снабжена составными криволинейными элементами 8 своими краями, упирающимися в подпятники сто-. ек и.упоры 9. Криволинейные элементы соединены между собой податливыми замками 3. На краях элементы выполнены со срезанной полкой спецпрофиля, что позволяет стыковать их со составными криволинейными элементами 8 с замками 3, сопротивление податливости которых выше сопротивления податливости замков 3 СС 2. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. стойкой 2 путем нахлестки в вилку.Верхняк прямолинеййой или криволинейной формы, стойки и дополнительные криволинейные элементы крепи выполнены преимущественно из специального желобчатого профиля СВП, но онимогут быть также изготовлены иэшвеллерного, двутаврового, корытного и т.п. профилей.10 Крепь работает следующим образом.Горные породы оказывают давлениена верхняк 1 и криволинейные элементы 8. Если давление со стороны боковвыработки незначительно, криволиней ные элементы 8 можно не устанавливать. При достижении нагрузки наверхняк 1 близкой к допустимой, последний, опираясь на составные фильеры 6, охватывающие стержни 5 в мес тах их уширения, смещается вниз постержням 5 как йо направляющим. Вэтом случае происходит. процесс волочения материала стержней 5 в фильерах 6 с равным усилием. Благодаряподбору соответствующего диаметраутолщенной части стержня 5 задаетсянеобходимая несущая способность верх.няка крепи 1, а выбором длины стержня 5 с учетом удлинения при воло чении) - величина опускания верхняка. При этом сопротивление податливости стержней 5 в фильерах 6 ниже, чем в замках 3 стоек крепи 2,Это условие способствует разрушению 35 пород кровли на скошенных концах стоек 2 с оголовниками 4, а именно породы кровли, прогибаясь по мере опускания верхняка под их нагрузкой,консольно зависают с обеих сторон 40 выработки, опираясь на скошенныеконцы стоек с оголовниками 4, В этомслучае максимальный прогиб породкровли будет в центральной части выработки, Поскольку прочность породкровли на изгиб и растяжение незна88 4ле и почве выработок, Кроме того, боковое давление пород стремится выположить криволинейные элементы 8, что несколько увеличивает их длину и в этой связи через нодпятники и упоры 9 способствует получению в стойках 2 растягивающих усилий, противодействующих сжимающим от смещений в кровле и почве выработки. Это повьппает несущую способность всей крепи в целом.Для повторного использования элементов крепи при погашенйи выработки крепь демонтируется с помощью замковыхсоединений 3 и составной фильеры 6. Формула изобретения 1. Крепь горных выработок, включающая верхняк, составные стойки с замками податливости, узлы соединения верхняка с составными стойками, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности рабаты крепи, верхние концы составных стоек выполнены заостренными и снабжены оголовниками, а каждый узел соединения верхняка с составной стойкой выполнен в виде стержня, установленного вертикально и имеющего расширенную нижнюю концевую часть, и фильеры, охватывающей стержень, при этом на верхний конец стержня, закрепленного в оголовнике, свободно надет верхняк с возможностью взаимодействия с фильерой, причем сопротивление податливости в узлах соединения верхняка составной стойкой ниже, чем в замках податливости составных стоек, а составная стойка снабжена ограничителем, закрепленным на ней с возможностью упора в него нижней концевой части стержня. 2. Крепь по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повьппення бокового отпора крепи, составные стойки снабжены составными криволинейными элементами, сопро,тивление податливости которых вышечем сопротивление податливости замков податливости составных стоек. Э 1276 чительна, то заостренные оголовники 4 способствуют их разрушению, как бы отрезая зависшие породы от боков.При этом со стороны массива пород реакция зависшей консоли резко снижается и породы в боках выработки почти не испытывают ее воздействие, а отрезанные с двух сторон верхняка 1 породы равномерно перераспределяются по его длине. По мере опускания 10 верхняка 1 отрезанные от массива расслоившиеся породы создают в кровле выработки демпферный слой, который обеспечивает более равномерное распределение нагрузки на верхняк. Та ким образом, снижение реакции породной консоли и образование демпферного слоя в кровле существенно повышают работоспособность крепи. В случае встречи оголовниками 4 более прочных 20 включений (слоев) в породах кровли, с целью предохранения стоек крепи 2 от деформирования, предусмотрено их податливое соединение с замками 3.Эти соединения обеспечивают демон4таж крепи при ее установке для повторного использования. При исчерпании податливости в соединениях стоек с верхняком последний упирается в ограничитель 7 и далее податливость 30 крепи обеспечивается только замками 3.При поддержании выработок в сложных горно-геологических условиях с наличием слабых пород в боках выработки давление от них воспринимают дополнительные боковые элементы 8, соединенные замками.З, сопротивле" ние податливости которых принимают более высоким, чем у аналогичных 4 О замков стоек крепи 2., Это условие позволяет повысить несущую способность стоек 2 крепи благодаря тому, что криволинейные элементы 8 своими концами упираются в края стоек 2 в 45 их подпятники и упоры 9, что повьппает их устойчивость и создает им дополнительный отпор. При опускании верхняка крепи 1 под воздействием нагрузки и заглубления подпятника стоек 2 в почву давление боковых пород через дополнительные криволинейные элементы 8 и концы стоек 2 передается на породный массив в кров-,1276818 Составитель Л. ЧистГорват Техред А,Кравчук ктор И. Мус едак Подписи 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,аз 6650/28 Тираж 470 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва Ж, Ра