Крепь горной выработки

(я)5 Е 21 Р 11/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к горной прО- женной крепи является крепь горной вырамышленности и, в частности, к креплению, ботки, включающая верхняк и стойки, обрагорных выработок в сложных условйях . эованные из раэнодлинных внешнего и большого горного давления и значительныхвнутреннего спецпрофилей, соединных смещений породного массива.,. между собой и контактирующих фланцами,Известна крепь горной выработки, узлы вертикальной податливости трения, включающая контактирующие с породой ра- . Недостатками данной крепи являются мы иэ рамы соединенных между собой в малая несущая способность и надежность узлах податливости хомутами и планкаив работы в сложных условиях.верхняка и стоек, обращенных закрытой чв- Целью изобретения является повыше- стью спецпрофиля к породе. ние несущей способности и надежности раНедостатками этой крепи является ма- . боты крепи.лая несущая способность крепи и узлов по-. Указанная цель достигается тем, что в датливости. крепи горной выработки, включающей верНаиболее бл о технической сущ- хняк и стойки, образованные из разнодлинности и.достига зультату к предло- ных внешнего и внутреннего спецпрофилей,изкой и емому ре 1(71) Всесоюзный заочный политехнический институт(56) Гелескул М.И., Каретников В.Н. Справочник по креплению капитальных и подготовительных горных выработок. М,: Наука;1988, с.5, рис, 34 а,Авторское свидетельство СССР М 1504345, кл. Е 21 О 11/14, 1987./ (54) КРЕПЬ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ(57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к креплениям горных выработок. Цель - повышение несущей способности и надежности работы крепи в тяжелых горно-геологических условиях. 2Для этого крепь горной выработки содержит веркняк и стойки, образованные иэ разновеликих внешнего и внутреннего спецпрофилей, соединенных между собой контактирующими фланцами, узлы вертикальной податливости трения и спецпрофили. Последние выполнены с удлиненными фланцами, узлы вертикалЬной податливости образованы эа счет сдвига по плоскостям контакта фланцев внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки, Элементы крепи соединены болтовой связью, пропущенной во фланцах внешнего спецпрофиля верхняка. Внутренние спецпрофили стоек усилены планками и прорезями во фланцах внутреннего спецпрофиля стойки. За счет совместной работы внешних и внутренних спецпрофилей рамы, обьединенных в одно замкнутое коробовое сечение, значительно повышается несущая способность крепи, 1 э.п.ф-лы, 2 ил.соединенных между собой и контактирующих фланцами, узлы вертикальной податливости трения, спецпрофили выполнены с удлиненными фланцами, при этом узлы вертикальной податливости образованы по средством расположения с возможностью сдвига по плоскостям контакта фланцев внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки, причем на участках податливости элементы стойки и 10 верхняка выполнены прямол".нейными, а верхние концы внутренних спецпрофилей стоек расположены выше внешних и нижние концы внешних спецпрофилей верхняка расположены ниже внутренних на одну и 15 ту же величину, определяемую соотношением; Л=а+д,20 где Л- расстояние между концами элементов стоек и верхняка, см;а - величина необходимой податлиаости, см;д- величина начального нахлеста внеш него спецпрофиля верхняка на внутренний спецпрофиль стойки.Внешний спецпрофиль верхняка и внут ренний спецпрофиль стойки на участке податливости стянуты болтовой связью, 30 пропущенной через выполненные во фланцах первого спецпрофиля отверстия и продольные прорези во фланцах второго, при этом внутренние спецпрофили стоек усилены планками, имеющими отверстия, соос ные с отверстиями и прорезями в узлах податливости и стянутые той же болтовой связью, причем нижние концы внешних спецпрофилей верхняка удлинены посредством приварки к ним снаружи накладок с 40 нахлестом последних к внешним спецпрофилям стоек.На фиг. 1 показана рама крепи; на фиг, 2- разрез А-А на фиг. 1,Крепь состоит из верхнякз 1 и стоек 2, 45 .Верхняк и стойки образованы иэ разно- длинных вшенхи 3, 4 и внутренних 5,6 спец- профилей, соединенных между собой и контактирующих фланцами 7, Фланцы 7 выполнены удлиненными по сравнению с 50 обычными профилями. Длина внешнего спецпрофиля 2 верхняка 1 больше дпины внутреннего 5 и длина внутреннего спецпрофиля б стойки 2 больше внешнего 4, При этом верхние концы внутренних спецпро филей стоек расположены выше внешних и нижние концы внешних спецпрофилей верхняка расположены ниже внутренних на ве- личину Л=а+д,где а - величина необходимой податливости крепи, задаваемая в зависимости отожидаемых смещений породного массива;д - величина начального нахлеставнешнего спецпрофиля верхняка на внутренний спецпрофиль стойки, задаваемая изусловия надежного начального соединения .внешнего спецпрофиля верхняка и внутреннего спецпрофиля стойки (на фиг, 1 д а).Узел податливости решен следующимобразом,В режиме податливости происходитсмещение внешнего спецпрофиля 3 верхняка 1 относительно внешнего спецпрофиля 4стойки 2 по плоскостям контакта фланцев 7,При этом соединение профилей 3,4 осуществлено посредством болтовой связи 8, пропущенной через отверстия 9 во фланцах 7профиля верхняка 1 и прорези 10 во фланцах 7 стойки 2. Для предотвращения изгибафланца 7 стойки 1 болтовая связь 8 пропущена со стороны этого фланца через усилительную планку 11. К нижнему концувнешнего спецпрофиля 4 стойки 2 приварена накладка 12 в виде, например, спецпрофиля, Этот спецпрофиль расположенвнахлест к внешнему спецпрофйлю 4 стойкии скользит по нему в податливом режиме.Он также повышает надежность работы узла в режиме податливости.Крепь возводится следующим образом.К забою выработки доставляются готовые верхняки и стойки из соединенных между собой разнодлинных спецпрофилей 3. 5,4, б и приваренных накладок 12. Верхняк 1и стойки 2 устанавливают в проектное положение, при этом внешний спецпрофиль 3верхняка 1 соединяют болтовыми связями8 с внутренними спецпрофилями 4 стоек 2через отверстия 9 и прорези 10 во фланцэх,стягиваемых спецпрофилей 3, б и отверстияв усилительных планках 11, Количество болтовых связей 8 и шаг их установки назначается из условия надежности соединения исовместной работы спецпрофилей 3. 6.По мере роста горного давления и смещения породного массива верхняк 1 будетопускаться,а зазор а между одноименнымиэлементами верхняка и стоек будет умейьшаться. Для повышения надежности работыкрепи и повышения несущей способностиузлов податливости по мере опускания верхняка ставят дополнительные болтовые связи 8. При полном исчерпании зазора а крепьработает в жестком режиме, За счет совместной работы внешних и внутренних спецпрофилей рамы, объединенных в однозамкнутое коробовое сечение,. значительноповышается несущая способность крепи. ренних на одну и ту же величину, определяПри этом по расчету с большим эффектом емую соотношениемвозможно вместо одного тяжелого спецпро- Ь=а. +д,филя применять крепь иэ двух легких.: где Ь- расстояние между концами элемен 5 тов стоек и верхняха, см;ф о р м у л а и э о б р е т е н и я а - величина необходимой податливо: 1. Крепь горной выработки, включаю- сти,см;щая верхняк и стойки, образованные из раз- д - величина начального нахлестанодлинных внешнего и внутреннеговнешнего спецпрофиля верхняка на внугспецпрофилей, соединенных между собой й 10 ренний спецпрофиль стойки, см.контактирующих фланцами, узлы верти. Крепь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с якальной податливости трения, о т л и ч аю тем, что внешний спецпрофиль верхняка ищ а я с я тем, что, с целью повышения внутренний спецпрофиль стойки на участкенесущей способности и надежности работы податливости стянуты болтовой связью,крепи, спецпрофили выполнены с удли- .15 пропущенной через выполненные во фланненными фланцами, при этом внешний .: цах первого спецпрофиля отверстия и проспецпрофиль верхняка и внутренний спец- . дольные прорези во фланцах второго, припрофиль стойки установлены внахлест с .этом внутренние спецпрофили стоек усилевоэможностью сдвига относительно друг- ны планками, имеющими отверстия, соосдругапоплоскостямконтактафланцев,при-;20 ные с отверстиями и прорезями в узлахчем на участках податливости элементы податливости и стянутые той же болтовойстойки и верхняка выполнены прямолиней- связью, причем нижние концы внешнихными, а верхние концы внутренних спецп-: спецпрофилей верхняка удлинены посредрофилей стоек расположены вышЕ, ством привертки к ним снаружи накладок свнешних, и нижние концы внешних спецп нахлестом последних и внешнимрофилей верхняка расположены ниже вну- спецпрофилем стоек,(Рие 2едагтор О,Спесивых Техред М.Моргентзл Корректор Т,Палий Заказ 520 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская маб 4(5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101