Рамная крепь

Изобретение относится к угольной и горнодобывающей промышленности и может быть испопьэовано при прохоцке и креплении поцготовитепьных выработок,Известна рамная крепь, включающая 5 стойки, верхняки, предохранительную выдвижную крепь 13Нецостатками иавестной рампой крепи являются: потеря устойчивости выработок в процессе эксплуатации впиянию очистных работ, в связи со значительными деформациями крепи (вплоть цо полного их разрушения), что привоцит к высокой трудоемкости и стоимости работ по провецению выработок в рабочее безопасное 15 состояние. Зто объясняется тем, что устанавливаемые согласно данного спосо ба возведения крепи не имеют поцатпивости, так как их конструкция жесткая;высокая трудоемкость демонтажа кре пи, так как в процессе эксплуатации элементы крепи (верхняк и стойки) оказываются зажатыми в значитеаьной мере силами горного давления. Рагрузочных устройств крепь не имеет. Поэтому, 25 чтобы извлечь крель необхоцимо приме. нять средства механизации (ручные тали, малогабаритные лебедки, специализированные машины и т. д.).гневозможность обеспечения норма 30 ного прохода в паву со стороны выемочного штрека и обратно, в случае его сохранения для повторного использования (согласно. технологии повторного использования выемочных выработок). Зто объясняется тем, что крепь устанавливается, как отцепьные рамы с шагом установки 0,8-1,0 м, Такой зазор мехь цу рамами крепи является недостаточным цпя нормапьного прохоца в паву. 40Известна также рамная крепь, вкпю чающая спаренные стойки, верхняк, узлы поцатпивости ЯНедостатками известной крепи явпяюъся:45невозможность обеспечения также нормального прохоца в паву со стороны выемочного штрека, и обратно, в спучае, его сохранения цпя повторного испопьэо вания (согласно технопогии повторного 50 использования выемочных выработок), . так как рамы крепи устанавливаютсяотцепьно на расстоянии оцна от другой обычно в пределах 0,5-0,7 м, а такой зазор является недостаточным; 55значительный перерасход металла (специапьного проката СВП ) при креплении, так как металл, конструктивно заложенный в крепи, используется (по несущей способности) цалеко не рационально (на 30-50%), Кроме того, невозможно обеспечить оцинаковое сопротивление рам крепи по всей цлине выработки.Цепью изобретения является повышение устойчивости выработки при полном использовании несущей способности рам крепи и одинаковою их сопротивлении по всей длине выработки, а также обеспечение нормальных прохоцов в лаву со сто роны выработок в случае сохранения их цпя повторного испопьзования.Поставленная цепь цостигается тем, что в рампой крепи, включающей спаренные стойки, верхняк, узлы поцатпивости, нижние части стоек крепи снабжены металлическими попуарКами, основание которых расположено вдоль оси выработкицНа фиг. 1 цана выработка, общий виц (фаэа 1); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - узел 1; на фиг. 4- часть выработки с выдвинутой консопьной предохранительной крепыш с настилом из распилов (фаза 2); на фиг. 5 - часть выработки с установленными верхняками на консольной предохранительной крепи (фаза 3); на фиг, 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - часть выработки с установленными стойкой крепи и попу аркой с затяжкой кровли (фаза 4); на фиг. 8 - часть выработки с установлен ной второй стойкой крепи и затяжкой бока (фаза 5).Рамная крепь соцержит верхняк 1 стойки 2 и 3, металлические попуарки 4, выцвижную балку (цвутавр) 5, хомут 6, церевянную прокладку 7, церевянную затяжку из цосок 8, деревянный распил 9, металлические пластины 10-12 с отверотиями, болты с гайками 13 и 14, ЬКрепь работает спецующим образом. Поцвешивают при помощи хомутов 6 и церевянных прокпацок 7 к верхнякам 1 крепей две балки из цвутавра так, как показано на фиг. 1 и 2 (фаза 1). Затем проиэвоцят выемку пороцы на определен ную величину (фиг, 4 фаза 2), По мере поцвигания забоя вперед выдвигают консольную прецохранитепьную крепь в вице двух балок 5 иэ цвутавра, причем балки 5 перекрывают церевянным распипом 9. Это целают с цепью зашиты рабочего пространства от выпадения кусков пороцы с кровли, После уборки породы иэ забоя на бапки 5 выдвижной крепиукпацывают цза верхняка 1 крепи так,1046527 4циус попуарки 4. По формуце сопротивпения материапов нопучим1 3как показано на фиг. 5 и 6 (фаза 3). При этом произвоцят затяжку кровпи деревянными цосками 8. Верхняк 1 кре пи уклацывают на балки 5 .спаренно. Затем убирают церевянный распил 9 межцу спаренными верхняками 1 крепи и устанавпивают стойки 2 крепи на метап- пическую попуарку 4 посрецством боптов с гайками (фиг. 7 фаза 4). Стойку 2 крепИ соециняют с верхняком 1, 10 После этого йа ту же попуарку 4 спаренно со стойкой 2 крепи устанавливают стойку крепи 3. Стойку 3 с попуаркой также соециняют болтами с гайками. После установки стойки 3 крепи произ воцят затяжку бока цосками 8 (фиг. 8, фаза 5). Аналогично устанавливают стойки крепи с цругой стороны спаренных верхняков 1 (у цругого бока выработки) .- Щилн Внлч Ы - еОх ЦК 2%В Р 2 Ж М гце. Ф - момент сопротивпения профиЛЩГГ 3 - цопустимое напряжение материаца, .Еспи попуарку 4 изготовить изСВП, то рациус ее не цопжен превышать2 юС 03 2 х 50 х 2500рсИ ф 25 см.10000 Еспи попуарку 4 изготовить иэ СВПто рациус ее не цопжен пре- вышатьНа фиг. 2 прецставпены конструкция крепи. Крепь состоит из двутавра - верхняка 1, у которого по концам среза ны нижние попки. Стойки крепи 2 выпоп" 25 иены иэ СВПи имеют в верхних частях в цнище щепевые вырезы цпя стыков ки с верхняком 1 (ребром цвутавра). На торцах стоек 2 приварены метаппичеокие ппастины 11 и 12 с бтверстиями (условно не показаны). Стойки 2 крепи устанавливаются на металлические попуарки 4, которые выполнены также иэ спецпрофиля (фиг. 3). В верхней части понуарок 4 приварены метаппические ппастины 10 с отверстиями, Стойки 235 крепи торцовыми ппастинами 11.и 12 устанавпиваются на ппастину 10 попу- арок 4 и скрепляются болтами с гайками 13 и 14, При нагрузках, цостигакм40 щих прецела текучески материала крепи, метаплические попуарки 4 изгибаются и за счет чего осуществляется ноцатж, вость крепи. Рациус полуарок 4 поцбирают таким образом,. чтобы максимально использовать несущую способность крепи.45 Например, еспи несущая способность оц ной рамы крепи 10 тс, а нагрузка на верхняк (цопустим) равномерно распрець. ленная 1 то стойкой 2 крепи на попуарку 4 перецается нагрузка 5 тс. Так как50 стойка 3 второй рамы крепи устанавливается на ту же попуарку 4 то и она перецает нагрузку 5 тс, т, е. на метал лическую попуарку 4 из СВП цействует сила 10 тс (обозначим ее в общем спучае М ), Максимальный изгибающий1 Имомент составит Мюо= - К, гце- ра 2 ЮЩ 2 х 100 х 2500ф50 см.й10000В общем случае рациус попуарки 4 необхоцимо опрецепять по формуле (1) и он зависит от несущей способности конкретной конструкции крепи. Все ао пуарки 4 цпя оцного типа крепи имеют оцинаковые рациусы, а так как они все выполнены иэ оцного и того же материала то их сопротивцение оцинаково.Таким образом, все рамы крепи по всему штреку имеют оцинаковое сопротив ление прн поцатпивости (изгибе попу арок 4). При этом за счет соответствия усилий изгиба (поцатпивости) попуарок 4 несущей способности крепей, метапп, конструктивно заложенный в крепь, иопопьзуется (по несущей способности) мазсимапьно (полно). Поспецнее цостигаеь. ся за счет соответствуюшего ноцбора рациуса попуарок 4. Дпя повторного иопользования цостаточно попуарки 4 вып равить на специальном прессе. При установке рам спаренно в отцичии от возвоцимых отцепьно возможно,не сжимая устойчивости выработки, ипри том же количестве рам крепи вштреке, и той же несущей способности,их, цобиться увеличения зазоров ними(так как в обоих случаях плотностькрепи оцинакова на 1 м штрека.). Наррвмер, еспи крепь при возвецении ее отцепьными рамами ставилась через 0,5 Й,то при установке ее спаренйо при всем1046827 ЗО 80 Использование несущей способностиспециального взаимозаменяемого профиля рам крепи по всей длине выработки, % 100 Сопротивление рам крепи горному,цавлению по цлине выработки Низкое, не- равномерное Высокое равмернов 0,8-1,0 1,8 Соотношение необхоцимой плотности рамкрепи на поддержание метра выработки в оцийаковых горно-геологическимусловиях, рам/м 2,8 3 1,5-2 Средняя стоимость цвух крепежныхрам, руб,В целом расчетная экономическая мого способа возвецения рамной крепиэффективность от применения прецлагае,составляет 34 руб. на 1 м. выработки. равном прочем зазор межцу рамами увеличится цо 1,0 м. Величина зазора важна при сохранении выработки цля повторного использования (по технологииповторного использования выработок),так как он необхоцим цля прохоца в паву и обратно со стороны выработок люлей и оборуцования. При осоответствующем йоцборе типа крепи и установке Наличие проходов в паву из выработокв случае их повторного использованияпри равной устойчивости выработок иоцинаковом расхоце рам крепей на ихподдержание, м рам спаренно величину зазора межцу рамами можно увеличить цо 1,5 м и иметыфи этом высокую устойчивость выработки.5Сравнительные технико-экономичеокие показатели прецпоженного и известного способов возвецения рамкой крепи приведены в таблице. 60 (с учетом стоимости замков, ненужного нахлеота элементов стоек друг на друга до 400 мм)1046527 Составитель Л. Березкинава Техред Т.Маточка Корректо едактор Г,ла Заказ 7693/3 илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул ая,ВНИИП по 113035, ираж 603 Государственно елам изобретеносква, Ж, Р Подписноео комитета СССРй и открытийушскаи наб., д, 4