Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.VII.1967 53508 KI. 5 c, 11 MKP E 21 d 44 [ai UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Bronislaw Wartak, mgr inz. Juliusz Pellar Wlasciciel patentu: Kopalnia Wegla Kamiennego „Mortimer Porabka", Zagórze (Polska) Urzadzenie do wstepnego zabezpieczania odkrytego stropu wyrobisk eksploatacyjnych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do za¬ bezpieczania odkrytego stropu pola roboczego wy¬ robisk eksploatacyjnych przed wykonaniem obu¬ dowy zasadniczej.Celem obudowy wyrobisk eksploatacyjnych jest calkowite natychmiastowe zabezpieczenie stropu przed wystepujacymi utajonymi plaszczyznami lupliwosci skal cechujacymi glównie górotwór karbonski. Obudowa^ powinna przeciwdzialac ru¬ chowi poprzecznemu górotworu powodujac doci¬ skanie warstw luznych czesciowo odprezonych do warstw stropu trwalego. Wystepujacy nacisk na obudowe wyrobisk spowodowany wystepujacymi utajonymi plaszczyznami lupliwosci czy tez luzno odsadzonymi warstwami, posiada charakter cis¬ nienia statycznego rozlozonego na calej szerokosci przodka eksploatacyjnego. W tym celu cala po¬ wierzchnia stropu przodka eksploatacyjnego po¬ winna byc zaraz po odstrzale zabezpieczona obu¬ dowa. Poniewaz jednak zwal weglowy nie pozwa¬ la na wykonanie obudowy stalej zasadniczej, dla¬ tego z koniecznosci przed obudowa zasadnicza wykonuje sie obudowe wyprzedzajaca zwana ni¬ zej obudowa tymczasowa niezalezna od obudowy zasadniczej lub zwiazana z nia czesciowo. Dopiero po wytransportowaniu urobku, oczyszczeniu spa¬ gu i wykonaniu przekladki przenosnika pod nowa sciane, mozna stawiac obudowe zasadnicza.Dotychczas stosowane zabezpieczenie odkrytego stropu pola roboczego obudowa tymczasowa ma 15 szereg wad pod wzgledem tak kosztów wykona¬ nia jak równiez pod wzgledem technicznym, utrudniajacym wprowadzanie postepowej organi¬ zacji pracy oraz mechanizacji urabiania, lado¬ wania i odstawy urobku.Powszechnie stosuje sie drewniana obudowe tymczasowa, polegajaca glównie na wysuwaniu do odslonietego przodka belek podciagowych, na których uklada sie równolegle do frontu sciany drewniane stropnice o przekroju kolowym. Belki podciagowe badz opierano w rejonie obudowy za¬ sadniczej na osobnych stojakach, badz zamoco- wywano je róznego rodzaju hakami lub obejmami na stropnicach obudowy zasadniczej. Jedno wy¬ siegowe ramie tego podciagu wysuniete jest bez podparcia pod odsloniety strop, a drugie ramie rozparte jest klinami o zabezpieczony strop lub stropnice obudowy zasadniczej tak, aby na zasa¬ dzie dzialania dzwigni dwuramiennej wywrzec na odsloniety strop wstepny zabezpieczajacy na¬ cisk od dolu.Te powszechnie stosowane obudowy maja na¬ stepujace wady. Dlugosc wysiegowego ramienia drewnianej belki nie moze w zasadzie przekra¬ czac 1,2 metra, co ogranicza wykonywanie ekono¬ micznego zabioru do glebokosci dwóch do trzech metrowej. To oczywiscie obniza wydajnosc i po¬ step przodka i utrudnia wprowadzenie pelnej me¬ chanizacji robót. Podpieranie podciagów osobnymi stojakami obok stojaków obudowy zasadniczej, 5350853508 powoduje zageszczenie stojaków w przodku, utru¬ dnia wykonywanie robót górniczych i przygoto¬ wawczych oraz utrudnia wprowadzenie mechani¬ zacji robót.Aby wyeliminowac klopotliwe stosowanie osob¬ nych stojaków, czesto podciagi zawiesza sie ha¬ kami, klamrami lub obejmami na stropnicach obu¬ dowy zasadniczej i podciaga sie do wstepnego podparcia stropu klinami. W ten sposób wszyst¬ kie sily i ewentualnie nacisk górotworu jest prze¬ noszony na stropnice a potem dopiero na stojaki, co ma te zasadnicza wade, ze obniza wskaznik wytrzymalosci stropnic obudowy zasadniczej do 50 procent lub najczesciej powoduje zalamanie tych stropnic i zniszczenie obudowy tymczasowej zagrazajac w powaznym stopniu bezpieczenstwu „ pracy w podziemiu. Inna jeszcze wada tej obudo¬ wy sa trudnosci w zakladaniu i wyjmowaniu kla¬ mer lub obejm ze stropnic, które sa mocno zacis¬ niete do stropu.Pewnym postepem w stosunku do opisanej dre¬ wnianej obudowy tymczasowej, jest obudowa sta¬ lowa. Polega ona na tym, ze zamiast drewnianego podciagu stosuje sie podciagi stalowe z wysuw- nymi teleskopowo czesciami wysiegnicowymi wpu¬ szczanymi dodatkowo w ocios sciany. Podpiera¬ nie tych podciagów dokonuje sie w ten sam spo¬ sób jak podciagi drewniane to jest za pomoca osobnych stojaków, co przynosi opisane wyzej wady, a poza tym wysiegnice teleskopowe nie sa pewne w dzialaniu i w przyjeciu duzych nacis¬ ków górotworu. Inna jeszcze wada tych podcia¬ gów, jest koniecznosc wykonania w ociosie scia¬ ny otworów w celu wsuniecia koncówki ostatnie¬ go czlonu teleskopowego. Przy niezabezpieczonym stropie, wykonanie takich otworów jest trudne i bardzo niebezpieczne.Zamiast podciagów, teleskopowych, najczesciej stosuje sie podciagi stalowo-czlonowe skladajace sie z krótkich 1,2 metrowych odcinków. Te pod¬ ciagi równiez podpiera sie tradycyjnie osobnymi stojakami, przy czym zawsze pierwszy czlon sto¬ jaka podparty jest tak, ze dwie trzecie jego dlu¬ gosci to jest 0,8 metra stanowi ramie skierowane do przodka wyrobiska a jedna trzecia to jest 0,4 metra do tylu do strefy obudowy zasadniczej.W takim ukladzie do niepodpartego ramienia mozna zamocowac najwyzej tylko jeden czlon stalowy, przedluzajac jego dlugosc podporowa o 1,2 metra to jest lacznie do 2 metrów co wy¬ nika z sumy 0,8—1,2. Przy tej dlugosci ramienia podciagu mozna zwiekszyc zabiór scian do 1,5 me¬ tra, co jest juz pewnym postepem, lecz stosowane dotychczas podpieranie takich podciagów osobny¬ mi stojakami stalowymi obok stojaków obudowy zasadniczej powoduje bardzo niekorzystne zage¬ szczenie uniemozliwiajace normalne prowadzenie robót przygotowawczych i górniczych, utrudnia wprowadzanie mechanizacji robót, a poza tym po¬ woduje dodatkowe uciazliwe trudnosci pracy dla górników — gdyz musza oni w niekorzystnych warunkach przenosic ciezkie stojaki przy ciaglym stawianiu i rabowaniu takiej obudowy w miare postepu urabiania.Zrezygnowanie zas ze stojaków i zawieszenie stalowych podciagów na drewnianych stropnicach za pomoca klamer lub haków, oprócz wad opisa¬ nych przy podciagach drewnianych, jest ponadto 5 w ogóle niemozliwe, ze wzgledu na dodatkowy duzy ciezar takich stalowych podciagów, trudnosci w ich zakladaniu i zaklinowywaniu w znany spo¬ sób.Wszystkie dotychczasowe wady i trudnosci zo- io staly w duzym stopniu usuniete dzieki zastoso¬ waniu urzadzenia do wstepnego zabezpieczenia odslonietego stropu wyrobisk eksploatacyjnych wedlug wynalazku.Urzadzenia wedlug wynalazku sklada sie z obej- 15 my zaopatrzonej z jednej strony w ostre zaczepy i hak wbijany do stojaka oraz z podparcia zamo¬ cowanego przegubowo do obejmy na którym sa osadzone hydrauliczne lub srubowe elementy roz¬ porowe. Na elementach rozporowych sa umiesz- 20 czone stalowe podciagi, przy czym pierwszy czlon kazdego podciagu jest umieszczony w stosunku do stojaka tak, aby jedna trzecia dlugosci czlonu byla wysunieta w kierunku ociosu sciany, a dwie trzecie do strefy obudowy zasadniczej. Dzieki za- 25 stosowaniu urzadzenia wedlug wynalazku uzy¬ skuje sie calkowite przeniesienie ciezaru podciagu, sil wstepnego rozparcia i nacisku górotworu bez¬ posrednio na stojak obudowy zasadniczej, stano¬ wiacy podstawowy lement nosny, a nie na przy- 30 klad na stropnice tej obudowy, co umozliwia wy¬ eliminowanie stosowanych dotychczas osobnych stojaków dla obudowy zabezpieczajacej tymcza¬ sowej, zageszczajacych wyrobisko i utrudniajacych prace i mechanizacje robót. 35 Wazna cecha i jednoczesnie zaleta wynalazku jest wysuniecie pierwszego czlonu podciagu na jedna trzecia dlugosci to jest na okolo 0,4 metra od stojaka w kierunku ociosu. Umozliwia to za¬ lozenie jeszcze dwóch dalszych czlonków na przy- 40 klad o dlugosci po 1,2 metra, przez co jednoczes¬ nie uzyskuje sie zabezpieczenie stropu na odleg¬ losci 2,8 metra liczonej mniej wiecej od ociosu do pierwszego stojaka obudowy zasadniczej.Okazalo sie bowiem niespodziewanie, ze wysieg 45 podciagu skladajacy sie z dwóch i jednej trzeciej czlonu zamocowany wedlug wynalazku do stojaka obudowy zasadniczej, wykazuje dobra i wystar¬ czajaca podpornosc stropu. Zgodnie z wynalazkiem mozna wykonac tymczasowa obudowe nie tylko 50 jednego pola roboczego ale od razu dwóch pól, co przy odpowiedniej organizacji odstawy urobku po¬ zwala na wykonanie nawet dwóch cykli roboczych na jedna zmiane. Zabezpieczenie stropu od razu dla dwóch pól roboczych i bez dodatkowego za- 55 geszczenia wyrobiska stojakami pozwala na lep¬ sze zmechanizowanie robót dolowych, co nalezy do jednych z celów postawionych przed wyna¬ lazkiem.Wazna cecha urzadzenia wedlug wynalazku jest w konstrukcja obejmy i przegubowego ukladu pod¬ porowego pozwalajaca na zamocowanie ciezkiego stalowo-czlonowego podciagu bezposrednio do sto¬ jaka obudowy zasadniczej pomimo, ze na stojaku tym osadzona jest juz stropnica podpierajaca 65 strop. Wazna zaleta o zarazem cecha tego urza-53508 dzenia, umozliwiajaca realizacje wynalazku i za¬ stosowanie stalowa-czlonowych elementów jako podciagu, jest latwosc zakladania i zdejmowania podciagu, co mozna dokonac bardzo szybko po zluzowaniu mechanicznego lub hydraulicznego do¬ cisku ukladu podporowego zamocowanego do obejmy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia obudowe w widoku z góry, fig. 2 — widoku z boku z podciagiem o wysiegu jednpczlonowym, fig. 3 — w widoku z boku z wy¬ siegiem dwuczlonowym, fig. 4 — urzadzenie we¬ dlug wynalazku zaznaczone jako szczegól A na fig. 2, fig. 5 — w przekroju wzdluz linii B-B za¬ znaczonej na fig. 4, fig. 6 — w przekroju wzdluz linii C-C zaznaczonej na fig. 5, fig. 7 szczegól D zaznaczony na fig. 4 przedstawiajacy odmiane za¬ mocowania urzadzenia, fig. 8 — zamocowanie we¬ dlug fig. 7 w widoku z góry, fig. 9 — odmiane urzadzenia w widoku z przodu, a fig. 10 — dalsza jego odmiane w widoku z przodu.Jak uwidoczniono na fig. 1—£ w eksploatowa¬ nym wyrobisku 1 jest zastosowana zasadnicza obudowa skladajaca sie ze stojaków 2 i strop¬ nic 3 ulozonych rónwolegle do ociosu sciany 4, oraz tymczasowa obudowa skladajaca sie ze sta- lowo-czlonowego podciagu 5 zamocowanego bez¬ posrednio do stojaków 2 zasadniczej obudowy za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku przedsta¬ wionego szczególowiej na fig. 4—10. Czlon 5a podciagu 5 jest zamocowany tak, ze jedna trzecia jego dlugosci na przyklad 0,4 metra jest wysu¬ nieta przed stojak 2 w kierunku ociosu sciany 4, a dwie trzecie to jest 0,80 metra do tylu do stre¬ fy obudowy zasadniczej. Do czlonu 5a od strony ociosu jest dolaczony dalszy jeden albo dwa zna¬ ne czlony 5b i 5c tak, ze niepodparte ramie pod¬ ciagu 5 moze osiagnac maksymalna dlugosc okolo 2,8 metra.Na podciagach 5 w znany sposób sa ulozone równolegle do ociosu sciany 4 stropnice 6 obu¬ dowy tymczasowej. Dla wzmocnienia podparcia i usztywnienia polaczenia obudowy zasadniczej z obudowa tymczasowa, podstawowe czlony 5a pod¬ ciagu 5 moga byc przedluzone od tylnej strony czlonami 5d które sa dodatkowo zamocowane w i;en sam sposób do drugiego rzedu stojaków 2 obudowy zasadniczej.Zgodnie z" wynalazkiem, urzadzenie umozliwia¬ jace zamocowanie stalowych podciagów 5 do sto¬ jaków obudowy zasadniczej, sklada sie z obej¬ my 7 w ksztalcie litery „C" zakladanej na sto¬ jak 2 i zaopatrzonej z jednej strony w ostre za¬ czepy pretowe 8 albo zebate 9 wbijajace sie w drewniany stojak 2 i w hak 10 przeznaczony do ^wstepnego zamocowania urzadzenia na tym sto¬ jaku, oraz z podparcia P zamocowanego przegu¬ bowo sworzniem 11 do dolnej czesci obejmy 7.Podparcie P sklada sie z oporowej pionowej ply- i;y 12, do której przyspawane sa dwie boczne nos¬ ne plyty 13, oraz ze sruby 14 wkrecanej do na¬ kretki 15 osadzonej przegubowo w nosnych ply¬ tach 13, przy* czym sruba od góry jest zakonczo¬ na sferyczna glowica 16 z osadzona na nij wahli- 10 15 25 30 wi stopa 17 na której umieszcza sie stalowo-czlo- nowy podciag 5. W nosnych plytach 13 wykona¬ ne sa otwory 18 do których wklada sie zabezpie¬ czajacy klin 19. Po wykrecaniu sruby 14 pretem 14a, az do zacisniecia podciagu 5 o stropnice 3 i 6, pod srube 14 wbija sie zabezpieczajacy klin 19, który razem z nakretka 15 przejmuje naciski stropu 20 i przenosi je poprzez plyty 12 i 13 i obejme 7 na stojak 2 obudowy zasadniczej.Na fig. 9 uwidoczniona jest odmiana urzadze¬ nia polegajaca na tym, ze zamiast sruby 14, sto¬ suje sie pret 21 osadzany przesuwnie pionowo w prowadnicy 22 zamocowanej do nosnych plyt 13, przy czym podbijanie podciagu 5 pod stropnice 3 i 6 odbywa, sie wspomnianym wyzej klinem 19.Na fig. 10 przedstawiona jest jeszcze inna od¬ miana urzadzenia, w którym srube 14 i klin 19 zastapiono hydraulicznym podnosnikiem 23 zamo¬ cowanym do' nosnych plyt 13.Wykonanie obudowy tymczasowej przy zastoso¬ waniu urzadzenia wedlug wynalazku ma naste¬ pujacy przebieg.Na pierwszym i drugim rzedzie stojaków 2 obu¬ dowy zasadniczej zaklada sie najpierw obejme 7 wbijajac w drewniany stojak hak 10, zabezpie¬ czajacy przed nieprzewidzianym zeslizgnieciem sie zawieszenia. Nastepnie na stopy 17 podparcia P wklada sie z boku w sposób latwy i szybki dwa czlony 5a i 5d podciagu 5 tak, aby jedna trzecia dlugosci czlonu 5a zostala wysunieta w strone ociosu sciany 4, oraz za pomoca srub 14, klinów 19 lub podnosnikiem 23 podnosi sie do góry pod¬ ciag 5 i silnie zapiera o stropnice 3. Podczas tego zapierania, zaczepy 8 lub 9 wbijaja sie do drew¬ nianego stojaka 2, a z drugiej strony oporowa plyta 12 silnie dociska do niego tak, ze cale urza¬ dzenie mocno zakleszczy sie i przenosi pewnie wszelkie naciski górotworu bezposrednio na ten stojak bedacy podstawowym elementem nosnym zasadniczej obudowy górniczej wspierajacym za¬ sadniczo stropnice 3.W miare postepu sciany w kierunku jej wy¬ biegu dopina sie nastepny czlon 5b lub jeszcze dalszy czlon 5c zabezpieczajac szybko i niezawod¬ nie strop 20 w odkrytym polu roboczym. Po wy- transportowaniu urobku 24 i po przekladce prze¬ nosnika 25 pod nowy ocios sciany, pod stropni¬ ce 6 stawia sie nastepne rzedy stojaków 2 obu¬ dowy zasadniczej i przenosi kolejno urzadzenie podpierajace podciag 5 na te nowo ustawiane sto¬ jaki w celu przygotowania obudowy tymczasowej do podparcia stropu nowego pola eksploatacyjne¬ go. Po wykonaniu dalszego lub dalszych zabiorów sciany odpowiednio czlony tylne przepina sie pod nowo odsloniety strop wyrobiska. PL