Шахтная затяжка для крепления выработок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 1 0 11/15 ВИДЕТЕЛ ЬСТВ ВТОРСКО ельный А.Л.Шагин, В,Бодня и СС 4, СС РЕПЛЕНИ ЖКА 8 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО 1(54) ШАХТНАЯ ЗАТЯ ДЛЯВЫРАБОТОК 1776806 А 1(57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для крепления горных выработок при наличии агрессивных сред в породах, Цель изобретения - повышение надежности крепи. Каждая затяжка выполнена в виде оболочек из армированного полимерного материала. Затяжка имеет три продольные полости 5 и 6. Полости 5 являются демпферными элементами. В оболочке 6, образующей среднюю полость, имеются отверстия 7 для заполнения закрепного пространства твердеющей закладкой. Затяжки соединяют в продольном направлении посредством выступов 8 и впадин 9. 4 ил.45 50 55 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления горных выработок при наличии агрессивных сред в породах.Известна шахтная затяжка 1), включающая плиты-затяжки, сопряженные между собой по продольным сторонам, одна из которых выполнена с выступом.Устанавливаются затяжки по длине внэхлестку, при этом благодаря выступам они могут смещаться относительно рамы репи и одна относительно другой.Недостатками этого технического решения являются недостаточная надежность и ограниченная податливость.Наиболее близкой к предлагаемой конструкции, является шахтная затяжка 2). Шахтная затяжка содержит плиты-затяжки, связанные между собой по продольным сторонам посредством демпферных элементов. Каждая затяжка включает демпферные элементы и направляющие грани, Возведение крепи производят так, чтобы направляющая грань и редыдущей затяжки упиралась в демпферный элемент последующей, В гроцессе работы, когда на крепь начинает действовать горное давление, обеспечивается податливость затяжек за счет смятия демпферных элементов направляющей гранью смежной затяжки,В данной конструкции увеличена податливость крепи за счет наличия демпферных элементов. Однако в связи с тем, что демпферные элементы представляют собой деревянные вкладыши, крепь не обладаетдостаточной надежностью.Так как деревянные вкладыши имеют ряд недостатков, таких как недолговечность, впитывание влаги, подверженностьгниению, то в процессе работы демпферные элементы претерпевают определенные изменения. А именно: с увеличением влажности снижаются физико-механические свойства древесины, то есть ограничивается ее способность работать как демпферный элемент, в то же время при гниении деревянные вкладыши могут распадаться на отдельные части и выпадать из крепи, тем самым создавая возможность разрушения острых кромок продольных граней затяжек, что в свою очередь может привести к разрушению всей крепи.Наряду с этим ненадежность крепи обусловлена тем, что затяжки в продольном направлении не соединены между собой, что способствует их смещению относительно друг друга в поперечном направлении.Так как горное давление в разных участках выработки не одинаково, то иусилие на крепь не одинаково, В связи с этим за 5 10 15 20253040 тяжки, на которые действует это усилие, начинают смещаться, а затяжки, на которыеоно не действует остаются в первоначальном положении. В результате того, что затяжки не соединены между собой в работеучаствуют только те из них, на которые действует горное давление, не перераспределяя нагрузку на соседние,Такая неравномерность нагрузки можетпривести к быстрому разрушению крепи наотдельных участках.Описанная шахтная затяжка имеет ещеряд существенных недостатков.Затяжки. выполнены из армированногобетона поэтому они отличаются большимвесом.Так как бетон и металл под действиемагрессивной среды подвергаются коррозии,то возникает необходимость в нанесении наповерхность изделия защитного покрытия,а это связано с проведением дополнительных подготовительных работ, предшествующих установке крепи в выработке. в которыевходят также работы по скреплению демпферных элементов, являющихся отдельными деталями, с бетонными изделиями дляполучения целостных конструкций затяжек.Цел ью изобретения я вляется павы ш ениенадежности крепи,Эффект от использования предлагаемойшахтной затяжки определяется уменьшением материэлоемкости, долговечностью и надежностью за счет создания податливой ивысокоп рочной конструкции, которая можетбыть использована при наличии агрессивныхсред в породах,Поставленная цель достигается тем, что визвестной шахтной затяжке, состоящей изплит-затяжек, сопряженных по продольнымсторонам посредством демпферных элементов, согласно изобретению, затяжки выполнены в виде оболочек из армированногополимерного материала и состоят из трехполостей, причем две боковые полости являются демпферными элементами, а средняя полость предназначена для заполнениятвердеющей закладкой, на торцах каждойзатяжки имеется с одной стороны выступ, асдругой - соответствующая ему выемка длявзаимодействия затяжек в продольном направлении.В связи с тем, что затяжки выполненыиз армированного полимерного материала,они имеют высокие прочностные характеристикики и в то же время обладают широкимдиапазоном податливости, так кэк пустотелые демпферные элементы могут сминатьсяв любом направлении,Наличие выступа и выемки у затяжекпозволяет соединять их в продольном нэ 177680640 45 50 правлении, что обеспечивает распределение нагрузок на всю крепь. Сила горногодавления на отдельных участках выработкиразлична, на тех участках, где действует горное давление с большим усилием, затяжкиначинают смещаться, а так как они соединены с соседними, то и эти затяжки смещаются, получая при этом часть нагрузки.Таким образом, благодаря предложенной конструкции шахтной затяжки повышается ее надежность в работе в податливомрежиме,На фиг. 1 представлена шахтная затяжка, поперечный разрез; на фиг. 2 - плита-затяжка; на фиг. 3 - узел на фиг. 1; на фиг, 4- вид по стрелке А на фиг, 1,Шахтнаязатяжка состоит из плит-затяжек 1, смонтированных на раме 2 и сопряженных между собой по продольнымсторонам посредством демпферных элементов 3.Каждая затяжка 1 выполнена в видеоболочек из армированного полимерногоматериала, образующих три продольныеполости, Оболочки 4 и образованные имидве боковые полости 5, являются демпферными элементами 3 затяжки 1. В оболочке6, образующей среднюю полость, имеютсяотверстия 7 для заполнения закрепногопространства, а также этой полости твердеющими смесями после монтажа крепи в выработке.Для соединения затяжек в продольномнаправлении каждая из них содержит выступ 8 с одной стороны и соответствующуюему выемку 9 с другой.Рама крепи, изготовленная из армированного полимерного материала, набранаиз отдельных элементов, где конец предыдущего элемента 10 выполнен конусным спрорезью 11 для обеспечения упругого сжатия и имеет уступы 12 в форме ступенек, эконец последующего элемента 13 содержитконусное отверстие 14, внутри которого также имеются уступы 15,Возведение шахтной затяжки производят так, чтобы затяжки 1 упирались друг вдруга своими демпферными элементами 3,обеспечивая тем самым податливость крепиза счет смятия этих элементов при возрастании внешней нагрузки.В продольном направлении выступ 8каждой предыдущей затяжки устанэвлива 5 10 15 20 25 30 35 ют в выемку 9 каждой последующей, таким образом соединяя затяжки между собой и получая возможность распределения нагрузок на всю крепь под действием горного давления, сила которого на отдельных участках выработки различна.Работает шахтная затяжка в податливом режиме следующим образом.После возведения шахтной затяжки в выработке под действием гарного давления крепь начинает деформироваться. При превышении горным давлением расчетного распорного усилия крепи демпферные элементы 3 затяжек 1, работающих на сжатие начинают сминаться, причем смятие возможно в любом направлении, тэк как эти элементы выполнены полыми. Одновременно происходит смещение рамы 2 в узлах податливости, то есть один элемент 13 рамы 2, где имеется отверстие 14, наезжает нэ другой (10), при этом элемент 10, имея прорезь 11, сжимается и входит в элемент 13, где происходит зацепление обоих элементов с помощью уступов 12 и 15. После этого размер рамы 2 по периметру уменьшается. В результате смятия демпферных элементов затяжек и смещения рамы величина горного давления становится равной (или меньше) величине расчетного усилия крепи.Предлагаемая шахтная затяжка проста по конструкции, технологична в изготовлении, затяжки в крепи имеют малый собственный вес по сравнению с железобетонными и обладают высокой жесткостью при транспортировке и монтаке,Формула изобретения Шахтная затяжка для крепления выработок, состоящая из плит, сопряженных по продольным сторонам посредством демпферных элементов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности крепи, затяжки выполнены в виде полых оболочек из армированного полимерного материала из трех частей, причем две боковые полости являются демпферными элементами, а средняя полость предназначена для заполнения твердеющей закладкой, на торцах каждой затяжки выполнены с одной стороны выступ, э с другой - соответствующая ему выемка для взаимодействия затяжек в продольном направлении.1776806 оставитель В.Иовенкохред М.Моргентэл актор Т.Полионова Те Корректор О.Гу роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 11 Заказ 4106 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5