Способ крепления выработки

(51) 5 АТЕНТНО ГОСУДАР СТ В Е ННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР ИСАНИЕ ТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт угля СО АН СССР (72) Е.В,Игнатов(56) Авторское свидетельство СССР Мт 1465588, кл. Е 21 О 11/00, 1986.Авторское свидетельство СССР% 1265453, кл. Е 21 О 11/00. 1984. Изобретение относиться к горной проленности, в частности в угольной прошленности для крепления горных выработок.Целью изобретения является устранение ручного труда и повышение производительности процесса крепления выработок путем создания ресурсосберегающей малооперационной, гибкой технологии крепления выработок, позволяющей автоматизировать и роботизировать этот процесс.Цель достигается следующим образом. При проведении выработки круглого сечения на породном контуре образуют спиральные канавки, в которые укладывают крепь в виде пружин, сформированную например, из прямолинейных стержней, путем их изгиба по породному контуру агрегатом, перемещающимся по выработке, Малооперационность, безмонтажность в данном способе обеспечивается чередованием стержневых и полых пружин с введением конца стержневой пружины.внутрь полой. Гибкость параметров технологии -ВЫРАБОТКИом деле при прок. Сущность изония выработок,металлическойнтовой спирали,то, что крепь неируют непосредм ее изгиба посекций пружин.ия секций крепиия стержневых и(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ (57) Использование: в горн ведении горных выработо бретения: способ крепле включающий возведение крепи из профиля в виде ви Новым в способе является обходимого сечения форм ственно в выработке путе породному контуру в виде Безмонтажность соединен достигают путем чЕредован полых профилей, 2 з.п,ф-лы несущей способности и податливости обеспечивается формированием стержневых пружин как многожильных, из стержней меньшего диаметра, изменением шага пружин путем варьиревания скорости перемещением изгибающего агрегата, количества стержней в жгуте, их диаметра и качества материала, заполнением полых пружин сминающимся составом, нанесением на стержневые пружины антифрикционных покрытий, Стабильность усилия податливости в данном способе креплениядостигается за счет обесгтечения постоянного коэффициента трения путем заключения стержневой пружины в пластиковую оболочку, а изменение усилия податливости подбором коэффициента трения,Длину стержневой пружины се, т.е, длину секции пружинной крепи, принимают исходя из условияРтр Р,где Ртр = 9 с) - силатрения стержневой. пружины длинойсп об оболочку при длин прямолинейного стержня 1 с, 1 с = фсп, О Ь), О - диаметр выработки; 1) - шаг пружинной кре.пи; Р - усилие податливости пружинной креПричем усилие податливости ограничивается пределом упругости материала крепи (Рупр. Р с Рупр.Длину секции крепи из полых пружин1 пп выбирают из условия1 пп 201 сп,где 2 Фсп - двойное полное приращение длины стержневой пружины вследствие уменьшения диаметра выработки до величины Щ при воздействии горного давления; О - минимально допустимый диаметр выработки.Двойное приращение принимается всвязи с введением внутрь полой пружины стержневых с обоих ее торцов.Максимальная податливость крепи ограничивается минимально допустимым диаметром выработки О 1 по условиям эксплуатации.В процессе анализа предложенноготехнического решения на соответствие критерию "новизна" в сравнении с прототипом выявлены следующие отличительные признаки, отсутствующие в известном техниче-.ском решении: формирование крепи необходимой формы непосредственно в выработке, формирование крепи изгибающим агрегатом, формирование крепи в виде пружин, крепление протяжного участка выработки неразрывным профилем, формирование крепи в виде секций, чередование секций крепи - пружин и сплошного и полого профиля, заключение секции крепи из сплошного профиля в пластиковую трубу, связывание длины пружин из сплошного профиля с усилием податливости, определение длины пружин из полого профиля по величине податливости секций крепи сплошного профиля, т,е, предлагаемое тех, ническое рещение соответствует критериюизобретения "новизна".Для доказательства критерия "существенные отличия" была изучена патентная информация в области горного дела и следующие признаки: непрерывность и мэлооперационность процесса крепления, безмонтажность соединений секций крепи, регулируемая податливость и несущая способность крепи, формирование крепи непосредственно в выработке агрегатом, изгибающим прямолинейные стержни в пружины, крепление протяжного участка выработки неразрывным профилем.На фиг.1 показан продольный разрезвыработки на участке возведения стержневой пружинной крепи; на фиг,2 - разрез выработки при установке полой пружиннойкрепи, тде 1 - один из прутков, из которыхформируют жгут, 2 - пружинная крепь,сформированная из жгута прутков, 3 - рулонзатяжки,4 - агрегат, формирующий пружинную крепь, 5 - устройство для изгиба и формирования жгута прутков, 6 - одна бобина спрутком, 7 - прямолинейный отрезок трубы,из которой с помощью устройства 8 форми 10 руют пружинную крепь 9, 10 - податливыйнаполнитель полой пружинной крепи,Предлагаемый способ автоматизациикрепления выработок иллюстрируется следующим примером.При проведении выработки (фиг,1вслед за проходческим агрегатом движетсяагрегат 4, работающий в автоматическомрежиме. В агрегате 4 имеются устройства 5(фиг.1), предназначеное для закрепления20 прутков 1, формирования жгута прутков иизгибания жгута в пружину 2, прилегающуюк контуру выработки, и 8 (фиг,2) предназначенное для изгиба прямолинейных труб 7 вполую пружинную крепь 9.25 Устройства 5, 8 изготавливают по известным в машиностроении аналогам.В устройство 5 (фиг.1) агрегата 4 вводится необходимое количество прутков 1, и агрегат начинает движение по выработке со30 скоростью, определяемой шагом навивкипружин, Одновременно включается в работу устройство 5, которое формирует секциюкрепи 2 из жгута прутков, заключал последний в пластиковую оболочку с целью обес 35 печения стабильности усилия податливостисекции крепи. Прутки 1 доставляют в выработку в виде бобин 6.При необходимости изменения величины усилия податливости секции стержневой40 пружинной крепи меняют коэффициент трения пружин об оболочку путем подбора материала пары трения,Длину стержневых пружин 1 сп выбйраютиз условия РрР, где Гтр = т(1 с) - сила трения45 стержневой пружины об оболочку (длиной1 сп) при длине прямолинейного стержня 1 с,1 с = К 1 сп, О, Ь), О - диаметр выработки; Ь -шаг пружинной крепи; Р. - усилие податливости пружинной крепи. Укаэанные выше50 зависимости реализуются по известным физическим закономерностям,По.окончании формирования стержневой многожильной пружины длиной 1 сп, т.е.после перемещения агрегата 4 на длину55 этой пружины, в устройство 8 (фиг.2) вводится прямолинейный отрезок трубы 7 дли:ной 1 т (1 = 1(1 пп, О, Ь, торец стержневойпружинной крепи 2 вводится внутрь полой 9и формируется секция полой пружиннойкрепи,1800038 ГтрР ф о р мул а и зоб рете н ия1, Способ крепления выработки, включаю щии в озведение металлической крепи35 5из профиля в виде винтовой спирали, о тД ину секции крепи из полых пружин иса к епле, ) выбирают из условияппния пр оизводительности процес рЯ Ч НОГОыработок путем исключения руния выых и попп = 2 сПсп,, к епь возводят из стержневлых секций путем изгиба по породн уо ном конМ Авоино полно Р Рщюиедл- Гдв спствие мень- туру в виде сека инунысстержневой пружины вслед уличины 0 стержневовой вводят внутрь полой, а длшения диаметра выработки до вестержневой секции выбирают из усло вияпри воздействии горного давления рВ необходимости увеличения неслучае ней способности крепи отрезок. тру ы( ) я материа - с ии и, П окончании где тр - сгольлом,к ии по пружинной ной сс, оформирования се ции пок ии полои прк епи вновь возводят секцию стержневои р ли податливости пружинноймногожильной пружины д анства крепи,КРы и т.,ежвиткового пространслых секцийпс выбираюоуществляют Рул ме вия.с(2 бсс где 2 фсс дветалличе- а длину пола ескОЙ сеткОЙ,г способа 20 ние длины стержн.евой пружины, вП еимущества предлагаемого спосо а нменьшения диаметра выработкирехнологии крепле- следствииумаключаются в гибкости технолействии горного давления.зти и безмонтажно- при воздийсяния, малооперационности и2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щчто с е жневые сек и формирую из25ботизи овать про- тем, чтом заполняютботок, ликвида- стержнм.цесссс крепления горных выраа и и к еплении полые секцции сминающимся составаийции тяжелого ручного труда пр р3. Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щвыра ото,елью дос и ения табюьнос ей с я тем, что, с целкрепи с сох ранением необходимой несущсти крепи, стержн евые секции заключают вспособности,30 оболочку, а изменение усилия подя по атливости.коз ициентаосуществляют изменением ктрения материала стержневых секций пооболочке,1800038 Составител ехред М, о ь Е,Игнат ведактор С.Кулакова Т Моргентал Корректор З.Сал Заказ 1145 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ри ГКНТ СС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1