RU2116453C1

RU2116453C1 - Support for development workings

Info

Publication number: RU2116453C1
Application number: RU96107367A
Authority: RU
Inventors: Воля Васильевич Егошин; Евгений Васильевич Кухаренко; Игорь Францевич Александрович
Original assignee: Воля Васильевич Егошин; Евгений Васильевич Кухаренко; Игорь Францевич Александрович
Priority date: 1996-04-15
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 1998-07-27

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this can be used in underground workings driven through mineral strata and mineral-containing ground. Roof beam of support is made of special profile section or other kind of rolled stock. Roof beam is supported by one prop at point located at one third of its length and by upper end of cantilever installed between prop and roof beam. Second point of roof beam support is located at one third of its length as counted from other end. In longitudinal direction of underground working, roof beams create integral support system with use of special connections. Aforesaid embodiment of mine support is featured by reduced materials needed for manufacture and low labour-intensity in manufacture, mounting and transportation of mine support. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к крепи подготовительных выработок, проводимых как по пластам различной мощности, так и вмещающим породам, и может найти применение в угольной и горно-рудной промышленности. The invention relates to mining, in particular to the lining of preparatory workings, conducted both in layers of various capacities and in host rocks, and can find application in the coal and mining industry.

Известны трапециевидные металлическая и смешанная рамные крепи, изготавливаемые из шахтного профиля СВП, состоящие из верхняка и двух стоек. В первом случае из спецпрофиля изготовляются все три элемента крепи - верхняк и две стойки, во втором - металлический верхняк, который применяется в комплекте со стойками из различных материалов, часто с деревянными (Каретников В. Н. и др. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. -М.: Недра, 1989, с. 64-74 (крепи МПК, МИК, КВВ, МТПШ); Штумпф и др. Крепление и поддержание горных выработок. -М. : Недра, 1993, с. 108-111 (крепи КМП-Т, КМТ, МТК); Брагин В.Е. и др. Шахты Кузбасса. -М.: Недра, 1994, с. 54, 59, 62-63; Мельников Н.И., Тартынский И.В. и др. Отраслевая инструкция по применению рамных и анкерных крепей в подготовительных выработках угольных и сланцевых шахт. -М. : Минуглепром СССР, ИГД им.А.А.Скочинского, 1985, с. 23-25, 48, 112 (крепи КМП-Т (П), смешанная крепь); Егоров П.В., Андрианов А. П. и др. Крепление и поддержание подготовительных выработок. Кемерово: Притомское издательство, 1991, с. 40-44, 58 (крепи ИПК, КТ, КС)). Known trapezoidal metal and mixed frame supports made of mine profiles SVP, consisting of an upper and two racks. In the first case, all three lining elements are made from the special profile - the top and two racks, in the second - the metal upper, which is used in conjunction with racks of various materials, often wooden (V. Karetnikov et al. Fastening of capital and preparatory mine workings .-M .: Nedra, 1989, pp. 64-74 (support MPK, MIK, KVV, MTPSh); Stumpf and others. Fixing and maintaining mine workings. -M.: Nedra, 1993, p. 108-111 (support KMP-T, KMT, MTK); Bragin V.E. et al. Kuzbass Mines. -M .: Nedra, 1994, p. 54, 59, 62-63; Melnikov N.I., Tartinsky I.V. and other industry tool Ktsiya on the use of frame and anchor supports in the preparatory workings of coal and shale mines. -M.: Minugleprom USSR, IGD named after A.A. Skochinsky, 1985, pp. 23-25, 48, 112 (support KMP-T (P) , mixed lining); Egorov P.V., Andrianov A.P. et al. Securing and maintaining preparatory workings. Kemerovo: Pritomsky Publishing House, 1991, pp. 40-44, 58 (lining IPK, KT, KS)).

Рамы указанных крепей устанавливаются на расстоянии 0,4-1,2 м (иногда большем) друг от друга в зависимости от величины нагрузки и прочности элементов. Пространство между ними поддерживается межрамной перетяжкой, в качестве которой применяется обапол, тес, плаха, металлическая сетка или железобетонная затяжка. Во многих случаях перетяжка производится только кровли выработки. Расстояние между крепежными рамами у некоторых конструкций фиксируется межрамными стяжками при металлической крепи и деревянными распорами - при смешанной. Стяжка и распоры устанавливаются на стойках крепи. The frames of these supports are installed at a distance of 0.4-1.2 m (sometimes more) from each other, depending on the magnitude of the load and the strength of the elements. The space between them is supported by an interframe constriction, which is used as a cap, tes, chopping block, metal mesh or reinforced concrete puff. In many cases, the constriction is made only roofing production. The distance between the mounting frames in some designs is fixed by interframe couplers with metal lining and wooden struts - with mixed. Screed and spacers are installed on the supports.

Одним из главных недостатков трапециевидных (прямоугольных) металлических и смешанных крепей является их излишняя и высокая материалоемкость. Основной нагрузкой на раму крепи является вертикальная нагрузка на горизонтальный верхняк крепи, который в этом случае работает в режиме поперечного изгиба. Стойки рамы, на которые своими концами опирается верхняк, каждая воспринимает на себя только примерно половину нагрузки, прилагаемой к верхняку, работая в режиме продольного сжатия. То есть крепежная рама указанных крепей имеет неравномерно нагруженные элементы, что определяется ее конструкцией. Менее нагруженными элементами являются стойки рамы, которые в большинстве случаев изготовляются из того же материала, что и верхняк. За счет этого завышается материалоемкость крепи на единицу длины выработки примерно на 30%. One of the main disadvantages of trapezoidal (rectangular) metal and mixed supports is their excessive and high material consumption. The main load on the lining frame is the vertical load on the horizontal upper lining, which in this case works in the mode of transverse bending. The racks of the frame, on which the upper shaft rests with its ends, each one takes on only about half the load applied to the upper shaft, operating in the longitudinal compression mode. That is, the mounting frame of these supports has unevenly loaded elements, which is determined by its design. Less loaded elements are the frame racks, which in most cases are made of the same material as the upper. Due to this, the material consumption of the lining per unit length of production is overestimated by about 30%.

Целью изобретения является ликвидация этого недостатка, т.е. уменьшение материалоемкости крепи на единицу длины верхняка за счет устранения одной из двух стоек, что одновременно ведет и к снижению трудоемкости работ как по креплению, так и по изготовлению крепи и ее транспортировке и доставке. The aim of the invention is to eliminate this drawback, i.e. a decrease in the material consumption of the lining per unit length of the upper shaft due to the elimination of one of the two racks, which at the same time leads to a decrease in the laboriousness of the work of both fixing and manufacturing the lining and its transportation and delivery.

Указанная цель достигается путем замены рамы конструкцией крепи, представляющей собой верхняк, устанавливаемый, как и ранее, перпендикулярно продольной оси выработки, и одну вертикальную стойку. Верхняк опирается на стойку в точке на одной трети его длины. This goal is achieved by replacing the frame with a support structure, which is an upper, installed, as before, perpendicular to the longitudinal axis of the excavation, and one vertical stand. Verkhnyak rests on a rack at a point on one third of its length.

Для обеспечения горизонтального (или близкого к нему нужного) положения верхняка и исключения консоли между верхняком и стойкой устанавливается укосина, соединяющая стойку со второй точкой верхняка, расположенной на одной трети длины его от второго конца. To ensure horizontal (or close to the desired) position of the upper and the console to be excluded between the upper and the rack, a jib is installed connecting the rack with the second point of the upper, located one third of its length from the second end.

Стойкой в крепежной конструкции может служить отрезок спецпрофиля того же размера, что и верхняк, другого равнопрочного указанному профиля, деревянная стойка, клиновая стойка трения и др. В последних случаях укосина своим нижним концом опирается на удлиненные концы хомута, устанавливаемого на требуемой высоте стойки. A stand in the mounting structure can be a section of a special profile of the same size as the top, another profile of equal strength to the specified profile, a wooden stand, a wedge friction stand, and others. In the latter cases, the jib with its lower end rests on the elongated ends of the clamp installed at the required rack height.

Для четкой фиксации верхняка в положении, перпендикулярном продольной оси выработки, и обеспечения связи крепежных конструкций в единую систему крепи предусматривается установка двух соединений верхняков на расстояниях одной шестой длины верхняка от его краев. Соединения верхняков представляют собой равнобокий уголок с прикрепленными к его концам с помощью электросварки отрезками длиной 80-100 мм из соответствующего верхняку размера спецпрофиля. Уголок для соединения выбирается по размеру спецпрофиля. Вместо уголка может применяться и другой вид проката в соответствии с расчетом. For a clear fixation of the upper tower in a position perpendicular to the longitudinal axis of the excavation, and for ensuring the connection of the fastening structures into a single roof support system, it is planned to install two connections of the upper sections at distances of one sixth of the length of the upper section from its edges. The connections of the upper sections are an isosceles corner with segments of 80-100 mm long attached to its ends by means of electric welding from the size of a special profile corresponding to the upper section. The connection angle is selected according to the size of the special profile. Instead of a corner, another type of rental can be used in accordance with the calculation.

Установка соединения верхняков производится путем надевания на соседние верхняки частями отрезков спецпрофиля корытом вниз в требуемом месте между приваренными к верхняку металлическими фиксаторами (кубиками). The connection of the upper sections is established by putting the sections of the special profile on the adjacent upper sections with a trough down in the required place between the metal clips (cubes) welded to the upper.

Исключение из несущей конструкции - рамы - одной стойки с переносом места установки другой с изменением конструкции соединения ее с верхняком с введением элементов соединения верхняков не снижает несущую способность конструкции крепи, а наоборот, повышает ее за счет образования системы крепи с помощью соединений верхняков, позволяющих передачу нагрузки на соседние элементы конструкции крепи. The exception from the supporting structure - the frame - of one rack with the transfer of the installation site to another with a change in the design of its connection with the upper with the introduction of the upper connection elements does not reduce the load-bearing capacity of the lining structure, but rather increases it due to the formation of the lining system with the help of the upper connections allowing transmission loads on adjacent structural supports.

Отличительные признаки заявляемого объекта по сравнению с рамной конструкцией, которую можно принять за прототип, обеспечивают более легкую установку крепи, повышают качество ее, более высокую несущую способность при значительном снижении материалоемкости и трудоемкости изготовления и установки конструкции за счет исключения второй стойки. Distinctive features of the claimed object in comparison with the frame structure, which can be taken as a prototype, provide easier installation of lining, increase its quality, higher load-bearing capacity with a significant reduction in material consumption and the complexity of manufacturing and installation of the structure by eliminating the second rack.

Таким образом, вышеизложенные отличительные признаки и преимущества заявленного объекта удовлетворяют критерию "существенные отличия". Thus, the above distinguishing features and advantages of the claimed object satisfy the criterion of "significant differences".

На фиг.1 изображена металлическая крепь подготовительной выработки 16 из специального шахтного профиля СВП в виде верхняка и одной стойки (стойки могут быть деревянными, металлическими из индивидуальных стоек трения, металлическими из другого профиля) и разрез по продольной оси выработки, на фиг. 2 - вид сверху на верхняки крепи, соединения верхняков, на фиг.3 - нижняя опора укосины в случае применения деревянных стоек или стоек трения, узел расположения концов соединений на верхняке. Figure 1 shows the metal lining of the preparatory mine 16 from a special mine profile of the SVP in the form of an upper and one rack (the racks can be wooden, metal from individual friction racks, metal from another profile) and a section along the longitudinal axis of the mine, in Fig. 2 is a top view of the upper supports, the connections of the upper parts, and FIG. 3 is the lower support of the jib in the case of using wooden struts or friction racks, a node for the location of the ends of the joints on the upper.

Крепь подготовительных выработок предлагаемой конструкции состоит из металлического верхняка 1 из профиля СВП, стойки 2, укосины 3, соединений верхняков 4. Верхняк 1 представляет собой отрезок из шахтного профиля СВП необходимой длины с приваренными внутри желоба профиля пластинами 5, образующими гнездо верхней опоры стойки 2, и пластины 6, являющейся верхней опорой укосины 3. Металлическая из аналогичного верхняку профиля (может быть и другой) стойка верхним суженным концом вставляется в гнездо 7 между двумя пластинками верхняка 5. На расстоянии 1/4 от суженного конца стойки в желобе профиля с помощью электросварки устанавливается пластина 8, являющаяся нижней опорой суженного конца укосины 3. Соединения верхняков 4 состоят из отрезков уголка (или другого профиля) 9, к концам которых с помощью электросварки присоединяются отрезки спецпрофиля 10. Соединения с предыдущим и последующим верхняком устанавливаются рядом в определенном месте между приваренными к борту профиля отрезками из прямоугольного проката 11. Кровля выработки между верхняками имеет ограждение 12, в качестве которого могут применяться деревянные обаполы, металлическая сетка, полимерная или металлическая затяжка. The lining of the preparatory workings of the proposed design consists of metal upper 1 of the SVP profile, rack 2, jib 3, joints of the upper 4. The upper 1 is a segment from the shaft profile of the SVP of the required length with plates 5 welded inside the profile groove, forming the socket of the upper support of the rack 2, and the plate 6, which is the upper support of the jib 3. The metal from the profile similar to the top (maybe another one) with the upper narrowed end is inserted into the socket 7 between the two plates of the top 5. 5. At a distance 1/4 from the narrowed end of the rack, a plate 8 is installed using the electric welding in the profile chute, which is the lower support of the narrowed end of the jib 3. The joints of the upper 4 consist of angle sections (or another profile) 9, to the ends of which special profile sections 10 are connected by electric welding Connections with the previous and subsequent upper platforms are installed nearby in a certain place between the segments of rectangular rolled products welded to the side of the profile 11. The roof of the mine between the upper sections has a fence 12, which CSOs can be used wooden lagging, metal mesh, plastic or metal tightening.

При применении деревянной стойки в конструкции крепи или стоек трения нижней опорой укосины 3 будет служить хомут 13, состоящий из двух скоб, соединяемых болтами 14. Опора укосины предусматривается на удлиненную часть хомута 15. When using a wooden strut in the construction of supports or friction racks, the clamp 13 will serve as the lower support of the jib 3, consisting of two brackets connected by bolts 14. The jib support is provided on the elongated part of the clamp 15.

Предлагаемая конструкция крепи позволяет ускорить крепление выработки и уменьшить материалоемкость крепи на единицу ее длины за счет ликвидации рамы при повышении несущей способности системы крепи за счет передачи прилагаемой к верхняку нагрузки на соседние конструкции. The proposed construction of the lining allows you to accelerate the fastening of the mine and reduce the material consumption of the lining per unit of its length by eliminating the frame while increasing the bearing capacity of the lining system by transferring the load applied to the top to adjacent structures.

Claims

Metal support for preparatory workings from a special profile or mixed support with a top from a special profile (another type of rental is also possible), including the top, stand, rails between the tops and joints of the tops, characterized in that the top is supported by one stand at a point on one third of its length and the top the end of the jib, installed between the rack and the upper, at the second point, located one third of its length from the second end, and is included in the lining system using connections with neighboring upper.