Крепь горных выработок

(54) пром-сгоризоЦель,крепиэтогочастьюметаллтельноненныесвязантвердерывногвыполн 2 ил. Фиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ВТОРСНОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институстроительства угольных и горнорудньпредприятий и Московский горный институ(56) Заславский Ю. 3., Мостков В. М. Креление подземных сооружений. М.: Недра1979, с. 151 - 154, рис. 48.Там же, с. 86. ОРНЪХ ВЫРАБОТОК ние относится к горной дназначено для креплениякапитальных выработок.ение несущей способности ние расхода металла, Для ти обращенного открытой де желобчатого профиля ам (МР) 4 крепи дополнины ребра жесткости, выполеюшего раствора и жестко жрамным ограждением 1 из твора с образованием непретного слоя. Ограждение 1 правлении продольной оси КРЕПЬ Г Изобрете ти и пре нтальных- повыщ и сниже в полос к поро ических р размеще из тверд ные с ме ющего рас о моноли ено в на,ЯО 163118 выработки и в нем размещена волнооб разная арматурная сетка (АС) 3. Причем АС 3 в местах расположения МР 4 установлена со стороны внещней поверхности ограждения 1, а в середине пролета межл МР 4 - со стороны его внутренней поверхности. Со стороны открытой части МР 4 закреплены межрамные стяжки 1. Для обеспечения гарантированного провисания АС 3 в середине пролета между МР 4 м.б. установлены упоры 9, размещенные равномерно по контуру поперечного сечения выработки между стяжками 6. Толщина огражденияи ее прочностные х-ки подбираются по известным соотношениям таким образом, чтобы оно обладало одинаковой с МР 4 жесткостью на изгиб и сжатие на любом участке выработки. В случае возведения огражденияоколо забоя на МР 4 до установки их ниже узлов 5 податливости целесообразно устанавливать ограничители податливости, Ячейка АС 3, диаметр составляющих ее продольных стержней, а также сечение стяжек 6 в случае их расположения в межрамном ограждении 1 подбираются согласно выражению, определяющему минимально необходимую суммарную площадь их поперечного сечения. 3 з.п. ф-лы, 1631181Изобретение относится к горной промышленности, в частности к подземному строительству, и может быть использовано припроведении и поддержании горизонтальныхкапитальных выработок.Целью изобретения является повышениенесущей способности крепи и снижение расхода металла.На фиг, 1 показана закрепленная выработка, продольный разрез; на фиг. 2 - то же,поперечный разрез.Крепь горной выработки состоит измонолитного межрамного ограждения 1,ребер 2 жесткости, арматурной сетки 3,металлических рам 4 из желобчатого профиля с узлами 5 податливости, межрамныхстяжек 6. Межрамное ограждение 1 и ребра2 жесткости выполнены из твердеющегораствора, например цементно-песчаного илибетонного, и образуют единый неперерывный монолитный слой. В этом слое, который вплотную прилегает к породе 7, волнообразно вдоль продольной оси выработкиустановлена арматурная сетка 3. Ребра 2жесткости размещены в полостях желобчатого профиля рам 4 и омоноличены с ними.В местах установки рам 4 арматурнаясетка 3 установлена со стороны внешнейповерхности межрамного ограждения 1 засчет прижатия ее к породе 7 клиньями 8.В пролете между рамами 4 она отжимается брусками или арматурными стержнями,выполняющими функцию упоров 9, и расположена со стороны внутренней поверхностимежрамного ограждения. Металлическиерамы 4 выступают из монолитного межрамного ограждения внутрь выработки, взависимости от способа возведения они могутбыть втоплены в него так, что внутренняя поверхность последнего расположена науровне нижней кромки фланца желобчатого профиля рам 4,Для дополнительного армирования в продольном направлении межрамные стяжки 6могут быть закреплены со стороны открытойчасти желобчатого профиля металлическихрам 4 и размещены при этом в толще межрамного ограждения 1. В этом случае межрамные стяжки 6 в середине пролета междурамами 4 соединены с арматурной сеткой3, например посредством связки проволокойили пропусканием через ячейки сетки 3,Для обеспечения гарантированого провисания арматурной сетки 3 в середине пролета между рамами 4 могут быть установлены упоры 9, которые равномерно размещены по контуру поперечного сечения выработки между стяжками 6. Упоры 9 могутбыть выполнены, например, в виде деревянных подкладок или металлических стержней.Для обеспечения работы материала монолитного слоя из твердеющего раствора иметаллических рам 4 в одинаковых условиях на последних возможна установка35 40 45 50 г", - суммарная площадь поперечногосечения продольной арматуры, мф;Я, - предел прочности на сжатие твердеющего раствора, МПа;Я, - предел прочности на растяжениеарматуры, МПа;- периметр меира много о ения, м;6 - толщинания, м;6 - толщина фланца желобчатого профиля, м;- шаг установки м храм, м;д - нагрузка на крепь, МПа.Сначала для обеспечения безопасныхусловий ведения работ, т.е. для исключениявозможных вывалов, подбирается диаметри ячейка арматурной сетки 3, а также количество и сечение межрамных стяжек 6, необходимых для устойчивости рам 4,В случае, если суммарная площадьпоперечного сечения подобранных такимобразом арматурной сетки 3 и межрамных стяжек 6 оказывается меньше величины,полученной из указанного выражения, необходимо довести суммарную площадь продольной арматуры до указанной величиныза счет варьирования параметров элементов продольной арматуры,В забое с зазором по отношению кпороде 7, равным толщине будущего межра много ограждения 1, устанавливаютсярамы 4 металлической податливости крепи.За ними в качестве временной затяжкиустанавливается арматурная сетка 3. Обеспечивается ее провисание в пролете междурамами 4, максимальное провисание устраивается в середине пролета и принимаетсяравным толщине будущего межрамногоограждения 1, которая предварительно определяется исходя из статического расчетаконструкции и в случае необходимости корректируется до необходимой величины с цегде гражд межрамного ограждееталлически ограничителей 10 податливости, выполненных, например, в виде приваренных к рамам 4 ниже узлов 5 податливости вставок, Толщина межрамного ограждения 1 и ее прочностные характеристики подбираются по известным соотношениям таким образом, чтобы оно обладало одинаковой с рамами 4 жесткостью на изгиб и сжатие на любом участке выработки.Ячейка арматурной сетки, диаметр составляющих ее продольных стержней, а также сечение межрамных стяжек 6 в случае их расположения в межрамном ограждении 1 подбираются согласно следующему выражению, определяющему минимально необхо димую суммарную площадь их поперечного сечениялью обеспечения равножесткости монолитного слоя и металлических рам 4, а также прочности в продольном направлении. На рамы 4 устанавливаются межрамные стяжки 6, которые для повышения коэффициента продольного армирования целесообразно располагать со стороны открытой части желобчатого профиля рам 4, В этом случае межрамные стяжки 6 соединяют с арматурной сеткой 3 одним из известных способов, что позволяет обеспечить ее заданное провисание. Межрамные стяжки 6 целесообразно равномерно рассредоточивать по периметру поперечного сечения межрамного ограждения 1, увеличивая их количество и соответственно уменьшая сечение. Затем между металлическими рамами 4 навешиваются листы инвентарной опалубки, которые вплотную примыкают к нижней кромке фланца желобчатого профиля рам 4. За опалубку,например пневмонагнетателем, подается твердеющий раствор, который заполняет заопалубочное пространство, а также проникает в полости желобчатого профиля рам 4, образуя там ребра 2 жесткости. Таким образом, возводится монолитное межрамное ограждение 1, которое может сооружаться как в непосредственной близости от забоя, так и на расстоянии от него, например, после реализации податливости рам 4. В случае возведения межрамного ограждения 1 около забоя на рамы 4 до их установки целесообразно устанавливать ограничители 10 податливости.В результате получается крель, которая обладает высокой несущей способностью, позволяет увеличить шаг установки металлических рам, добиться рационального использования металла продольной арматуры.ормула изобретения1. Крепь горных выработок, включающая металлические рамы из желобчатого профиля, установленного открытой частью к породе, узлы податливости, межрамные стяжки, межрамное ограждение из твердеющего раствора с размещенной в нем арматурной сеткой, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности крепи и снижения расхода металла, меж рамное ограждение выполнено непрерывным в направлении продольной оси выработки, приа -( б) Япр 1. 3 О где Р, - суммарная площадь поперечногосечения продольной арматуры, м",Я.р - предел прочности на сжатие твердеющего раствора, МПа;Я, - предел прочности на растяжениеарматуры, МПа;- периметр межрамного ограждения, м;6 - толщина мния, м;6 - толщина фланца желобчатого профиля, м;40 1 - шаг установки металлическихрам, м;д - нагрузка на крепь, МПа.4. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, чтона металлических рамах установлены ограни чители податливости, а металлические рамыи межрамное ограждение с ребрами жесткости из твердеющего раствора выполненыравножесткими. 35 ежра много ограждеэтом в полостях желобчатого профиля металлических рам дополнительно размещены ребра жесткости, выполненные из твердеющего раствора и жестко связанные с межрамным ограждением, а арматурная сетка выполнена волнообразной в направлении продольной оси выработки, при этом в местах расположения рам она установлена со стороны внешней поверхности межрамного ограждения, а в середине пролета между рамами - со стороны внутренней поверхности.2, Крепь по п. 1, отличающаяся тем, чтовнутренняя поверхность межрамного ограждения расположена на уровне нижней кромки фланца желобчатого профиля металлических рам, а межрамные стяжки закреплены со стороны открытой части последних и размещены в межрамном ограждении, при этом в середине пролета между рамами они соединены с арматурной сеткой, а в сере дине пролета между межрамными стяжкаминад арматурной сеткой установлены упоры.3. Крепь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем,что суммарная площадь поперечного сечения продольных стержней арматурной сетки и межрамных стяжек определяется из выра- жения1631181 Аг СССР Производстве Составитель Л. БерТехред А. Кравчук Тираж 285о комитета по изобретениям 13035, Москва, Ж - 35, Раушская о-издательский комбинат Патент, г Редактор О. Спесивых Заказ 529НИИПИ Государственног зкинаКорректор Л. БескидПодписноеоткрытиям при ГКНТна б., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина,