RU77905U1 - METAL FRAME MOLTAGE FASTENER "KTsLO" - Google Patents
METAL FRAME MOLTAGE FASTENER "KTsLO" Download PDFInfo
- Publication number
- RU77905U1 RU77905U1 RU2008123295/22U RU2008123295U RU77905U1 RU 77905 U1 RU77905 U1 RU 77905U1 RU 2008123295/22 U RU2008123295/22 U RU 2008123295/22U RU 2008123295 U RU2008123295 U RU 2008123295U RU 77905 U1 RU77905 U1 RU 77905U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- curved
- lining
- racks
- curvature
- length
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении горных выработок в различных, в том числе сложных горно-геологических условиях, а также для поддержания горных выработок на сопряжениях штрек-лава при снятии стоек крепи для перемещения (задвижки) забойного конвейера; крепь содержит верхняк (1), выполненный с горизонтальным прямолинейным средним участком, сопряженным с двух сторон с криволинейными концевыми участками посредством криволинейных переходных участков, стойки (2), выполненные с криволинейными верхними концевыми участками, и узлы (3) податливости, образованные сопряженными внахлестку криволинейными концевыми участками верхняка (1) и криволинейными верхними концевыми участками стоек (2), выполненными с одинаковым радиусом (R1) кривизны и скрепленными между собой замками (4); согласно полезной модели, стойки (2) по всей длине выполнены криволинейными с радиусом кривизны, соответствующим радиусу (R1) кривизны их криволинейных верхних концевых участков, который выбирают по формуле:The utility model relates to the mining industry and can be used for fixing mine workings in various, including difficult mining and geological conditions, as well as to maintain the mine workings on the mates of drift-lava when removing the supports for supporting (moving) the face conveyor; the lining comprises an upper (1) made with a horizontal rectilinear middle section conjugated on two sides with curved end sections through curved transitional sections, struts (2) made with curved upper end sections, and compliance nodes (3) formed by lap-shaped curved ends end sections of the upper (1) and curved upper end sections of the uprights (2) made with the same radius (R 1 ) of curvature and fastened together by locks (4); according to the utility model, the racks (2) along the entire length are made curved with a radius of curvature corresponding to the radius (R 1 ) of the curvature of their curved upper end sections, which is selected by the formula:
где: K1 - коэффициент оптимизации кривизны криволинейных концевых участков верхняка (1) и криволинейных стоек (2),where: K 1 - coefficient of optimization of the curvature of the curved end sections of the upper (1) and curved racks (2),
K1=0,87-1,30K 1 = 0.87-1.30
В - расстояние между криволинейными стойками (2) у подошвы крепи, мм,In - the distance between the curved racks (2) at the sole of the lining, mm,
при этом радиус (R2) кривизны криволинейных переходных участков верхняка (1) выбирают по формуле:while the radius (R 2 ) of the curvature of the curved transitional sections of the upper (1) is selected by the formula:
где: K2 - коэффициент оптимизации кривизны криволинейных переходных участков верхняка (1),where: K 2 - coefficient of optimization of curvature of curved transitional sections of the upper (1),
К2=0,08-0,15;K 2 = 0.08-0.15;
В - расстояние между криволинейными стойками (2) у подошвы крепи, мм;In - the distance between the curved racks (2) at the sole of the lining, mm;
высоту (Н) крепи выбирают по формуле:the height (N) of the lining is selected by the formula:
где: К3 - коэффициент оптимизации высоты крепи,where: K 3 - coefficient of optimization of the lining height,
К3=0,56-0,78;K 3 = 0.56-0.78;
В - расстояние между криволинейными стойками (2) у подошвы крепи, мм;In - the distance between the curved racks (2) at the sole of the lining, mm;
длину (L1) горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка (1) выбирают по формуле:the length (L 1 ) of the horizontal rectilinear middle section of the upper (1) is selected by the formula:
где: К4 - коэффициент оптимизации длины горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка (1);where: K 4 - coefficient of optimization of the length of the horizontal rectilinear middle section of the upper (1);
К4=0,34-0,54;K 4 = 0.34-0.54;
В - расстояние между криволинейными стойками (2) у подошвы крепи, мм;In - the distance between the curved racks (2) at the sole of the lining, mm;
а длину (L2) криволинейных стоек (2) выбирают по формуле:and the length (L 2 ) of the curved racks (2) is selected by the formula:
где: К5 - коэффициент оптимизации длины криволинейных стоек (2), К5=0,59-0,74;where: K 5 - coefficient of optimization of the length of the curved racks (2), K 5 = 0.59-0.74;
В - расстояние между криволинейными стойками (2) у подошвы крепи, мм;In - the distance between the curved racks (2) at the sole of the lining, mm;
технический результат, который достигается при использовании усовершенствованной крепи, заключается в увеличении ее внутреннего пространства для удобного размещения технологического оборудования при одновременном обеспечении высокой несущей способности и расширении возможности существенного усиления крепи путем установки необходимого количества разнесенных по ширине крепи стоек усиления; 1 н.п. ф-лы;the technical result, which is achieved by using the improved lining, is to increase its internal space for convenient placement of technological equipment while ensuring high load-bearing capacity and expanding the possibility of significant reinforcement of the lining by installing the necessary number of reinforcement racks spaced along the width of the lining; 1 n.p. f-ly;
4 з.п. ф-лы; 4 ил.4 s.p. f-ly; 4 ill.
Description
Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении горных выработок в различных, в том числе сложных горно-геологических условиях, а также для поддержания горных выработок на сопряжениях «штрек-лава» при снятии стоек крепи для перемещения (задвижки) забойного конвейера.The utility model relates to the mining industry and can be used for fastening mine workings in various, including difficult mining and geological conditions, as well as to maintain the mine workings at the “shtrek-lava” mates when removing the support supports for moving (latching) the face conveyor .
Из уровня техники известна наиболее близкая к полезной модели по числу общих признаков и достигаемому результату арочная податливая крепь горной выработки «КЦЛ», содержащая верхняк, выполненный с горизонтальным прямолинейным средним участком, сопряженным с двух сторон посредством криволинейных переходных участков с криволинейными концевыми участками, стойки, выполненные с криволинейными верхними концевыми участками, и узлы податливости, образованные сопряженными внахлестку криволинейными концевыми участками верхняка и криволинейными верхними концевыми участками стоек, выполненными с одинаковым радиусом (R1) кривизны и скрепленными между собой замками /UA 35419 С2 (Кириченко В.Я., Халимендик Ю.М.), 15.10.2003, наиболее близкий аналог - прототип/.The closest to the utility model is known from the prior art in terms of the number of common features and the achieved result, the arch compliant support of the KTsL mine, containing an upper made with a horizontal rectilinear middle section, conjugated on both sides by curved transition sections with curved end sections, racks, made with curved upper end sections, and compliance nodes formed by overlapping curved ends of the upper and curved end sections of the upper and curved GOVERNMENTAL upper end portions of the uprights, made with the same radius (R 1) of curvature and bonded to each other locks / UA 35419 C2 (Kiritchenko VY, Khalimendik YM) 15.10.2003 closest analogue - prototype /.
Нижние части стоек выполнены прямолинейными и расположены в соответствии с патентом Украины №18737 С2 под углом 7-11° к вертикали и наклонены внутрь крепи. Длина горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка равна:The lower parts of the racks are made rectilinear and are located in accordance with the patent of Ukraine No. 18737 C2 at an angle of 7-11 ° to the vertical and tilted inside the lining. The length of the horizontal rectilinear middle section of the upper is equal to:
A=K1·R1,A = K 1 · R 1 ,
где: K1 - коэффициент пропорциональности горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка,where: K 1 - the proportionality coefficient of the horizontal rectilinear middle section of the upper,
К1=0,364-0,450;K 1 = 0.364-0.450;
R1 - радиус кривизны криволинейных концевых участков верхняка, мм.R 1 is the radius of curvature of the curved end sections of the upper, mm.
Криволинейные переходные участки верхняка выполнены с радиусом R2 кривизны, который равен:Curved transitional sections of the upper is made with a radius R 2 of curvature, which is equal to:
R2=K2·R1 R 2 = K 2 · R 1
где: К2 - коэффициент пропорциональности прямолинейного участка верхняка,where: K 2 - the proportionality coefficient of the rectilinear section of the upper,
К2=0,630-0,463,K 2 = 0.630-0.463,
R1 - радиус кривизны криволинейных концевых частей верхняка, мм.R 1 is the radius of curvature of the curved end parts of the upper, mm.
(Упомянутые выше обозначения коэффициентов и геометрических параметров известной крепи приведены из патента UA 35419 С2 и могут не совпадать с (The designations of the coefficients and geometric parameters of the known lining mentioned above are given from UA 35419 C2 and may not coincide with
обозначениями коэффициентов и геометрических параметров заявляемой крепи, приведенными ниже.)the designations of the coefficients and geometric parameters of the claimed lining, given below.)
Выполнение в верхней части верхняка горизонтального участка, и выбор упомянутых геометрических параметров переходных участков обеспечивают возможность установки сдвоенных промежуточных стоек временного или постоянного усиления.The implementation in the upper part of the upper part of the upper section of the horizontal, and the choice of the mentioned geometric parameters of the transition sections provide the ability to install double intermediate racks of temporary or permanent amplification.
Это несколько повышает грузонесущую способность верхняка крепи и обеспечивает возможность использования крепи для поддержания горных выработок в сложных горно-геологических условиях и на сопряжениях штрек-лава при снятии стоек крепи для перемещения (задвижки) забойного конвейера.This slightly increases the load-bearing capacity of the upper lining and provides the possibility of using lining to maintain mine workings in difficult geological conditions and on mating shrev-lava when removing lining racks for moving (latching) the face conveyor.
Однако такая крепь не обладает оптимальными геометрическими параметрами и не позволяет обеспечить оптимальное сочетание, как повышенной площади ее поперечного сечения для удобного размещения технологического оборудования внутри крепи, так и ее высокой несущей способности.However, such a lining does not have optimal geometric parameters and does not allow for an optimal combination of both an increased cross-sectional area for convenient placement of technological equipment inside the lining and its high bearing capacity.
Вызвано это тем, что такая крепь имеет не оптимальные геометрические параметры верхняка и стоек, в том числе длину горизонтального прямолинейного среднего участка и радиусы кривизны криволинейных концевых и переходных участков верхняка, форму, длину и радиус кривизны стоек, а также высоту крепи.This is due to the fact that such a support does not have the optimal geometric parameters of the upper and struts, including the length of the horizontal rectilinear middle section and the radii of curvature of the curved end and transition sections of the upper, the shape, length and radius of curvature of the racks, as well as the height of the supports.
В связи с тем, что нижние участки стоек выполнены прямолинейными, расположены под углом 7-11° к вертикали и наклонены внутрь крепи, существенно сужается пространство внутри крепи, а также снижается ее несущая способность, так как прямолинейные участки стоек значительно хуже работают под нагрузкой бокового давления, чем криволинейные.Due to the fact that the lower sections of the racks are made straight, located at an angle of 7-11 ° to the vertical and tilted into the lining, the space inside the lining is narrowed significantly, and its bearing capacity is reduced, since the straight sections of the racks work much worse under lateral load pressure than curved.
Кроме того, известная крепь имеет повышенную высоту и ограниченную ширину, обусловленную короткой длиной горизонтального участка верхняка, и не оптимальные длину и радиусы кривизны элементов верхняка и стоек, которые не позволяют сформировать оптимальную форму (обвод) крепи.In addition, the known lining has an increased height and limited width, due to the short length of the horizontal section of the upper tower, and not the optimal length and radii of curvature of the elements of the upper tower and struts, which do not allow to form the optimal shape (contour) of the lining.
Повышенная высота крепи снижает ее вертикальную устойчивость и несущую способность и дополнительно неоправданно увеличивает объем вынимаемых пород.The increased height of the lining reduces its vertical stability and bearing capacity and additionally unjustifiably increases the volume of excavated rocks.
Недостаточная длина горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка сокращает пространство внутри крепи по ширине, что снижает полезную площадь внутри крепи для рационального размещения технологического оборудования.The insufficient length of the horizontal rectilinear middle section of the upper reduces the space inside the lining in width, which reduces the usable area inside the lining for the rational placement of technological equipment.
Кроме того, недостаточная длина горизонтального прямолинейного среднего участка ограничивает возможности усиления крепи путем установки необходимого количества стоек усиления (временного или постоянного) по ширине крепи для In addition, the insufficient length of the horizontal rectilinear middle section limits the possibility of reinforcing the lining by installing the necessary number of reinforcing posts (temporary or permanent) along the width of the lining for
повышения ее сопротивления горному давлению в сложных горно-геологических условиях эксплуатации, что ограничивает несущую способность крепи.increasing its resistance to rock pressure in difficult mining and geological conditions, which limits the bearing capacity of the lining.
Технической задачей, на решение которой направлено полезная модель, является усовершенствование геометрической формы крепи путем оптимизации геометрических параметров верхняка, стоек и крепи в целом, в том числе длины горизонтального прямолинейного среднего участка и радиусов кривизны криволинейных концевых и переходных участков верхняка, формы, длины и радиуса кривизны стоек, а также высоты крепи.The technical problem to which the utility model is directed is to improve the geometric shape of the lining by optimizing the geometric parameters of the upper, struts and lining in general, including the length of the horizontal rectilinear middle section and the radii of curvature of the curved end and transition sections of the upper, shape, length and radius the curvature of the racks, as well as the height of the lining.
Технический результат, который достигается при использовании усовершенствованной крепи, заключается в увеличении ее внутреннего пространства для удобного размещения технологического оборудования при одновременном обеспечении высокой несущей способности и расширении возможности существенного усиления крепи путем установки необходимого количества разнесенных по ширине крепи стоек усиления.The technical result, which is achieved by using the improved lining, is to increase its internal space for convenient placement of technological equipment while ensuring high load-bearing capacity and expanding the possibility of significant reinforcement of the lining by installing the necessary number of reinforcement racks spaced along the width of the lining.
Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что в металлической рамной податливой крепи, содержащей верхняк, выполненный с горизонтальным прямолинейным средним участком, сопряженным с двух сторон с криволинейными концевыми участками посредством криволинейных переходных участков, стойки, выполненные с криволинейными верхними концевыми участками, и узлы податливости, образованные сопряженными внахлестку криволинейными концевыми участками верхняка и криволинейными верхними концевыми участками стоек, выполненными с одинаковым радиусом R1 кривизны и скрепленными между собой замками, согласно полезной модели, стойки по всей длине выполнены криволинейными с радиусом кривизны, соответствующим радиусу R1 кривизны их криволинейных верхних концевых участков, который выбирают по формуле:The technical problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in a metal frame ductile lining containing an upper, made with a horizontal straight middle section, conjugated on both sides with curved end sections by curved transition sections, racks made with curved upper end sections, and compliance nodes formed by overlapping curved ends of the upper sections of the lumbar and curved upper ends of the racks, ennymi the same radius of curvature R 1 and bonded to each other locks, according to the utility model, racks along the entire length are curved with a radius of curvature corresponding to the radius R 1 of curvature of the curved upper end portions of which are selected according to the formula:
где: K1 - коэффициент оптимизации кривизны криволинейных концевых участков верхняка и криволинейных стоек,where: K 1 - coefficient of optimization of curvature of the curved end sections of the upper and curved racks,
K1=0,87-1,30;K 1 = 0.87-1.30;
В - расстояние между криволинейными стойками у подошвы крепи, мм, при этом радиус R2 кривизны криволинейных переходных участков верхняка выбирают по формуле:In - the distance between the curved racks at the sole of the lining, mm, while the radius R 2 of curvature of the curved transitional sections of the upper is selected by the formula:
где: К2 - коэффициент оптимизации кривизны криволинейных переходных участков верхняка,where: K 2 - coefficient of optimization of curvature of curved transitional sections of the upper,
К2=0,08-0,15;K 2 = 0.08-0.15;
В - расстояние между криволинейными стойками у подошвы крени, мм, высоту Н крепи выбирают по формуле:In - the distance between the curved racks at the soles of the heel, mm, the height H of the lining chosen by the formula:
где: К3 - коэффициент оптимизации высоты крепи,where: K 3 - coefficient of optimization of the lining height,
К3=0,56-0,78;K 3 = 0.56-0.78;
В - расстояние между криволинейными стойками у подошвы крепи, мм, длину L1 горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка выбирают по формуле:In - the distance between the curved racks at the sole of the lining, mm, the length L 1 of the horizontal rectilinear middle section of the upper is selected by the formula:
где: К4 - коэффициент оптимизации длины горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка,where: K 4 - coefficient of optimization of the length of the horizontal rectilinear middle section of the upper,
К4=0,34-0,54;K 4 = 0.34-0.54;
В - расстояние между криволинейными стойками у подошвы крепи, мм, а длину L2 криволинейных стоек выбирают по формуле:B is the distance between the curved racks at the sole of the lining, mm, and the length L 2 of the curved racks is selected by the formula:
где: K5 - коэффициент оптимизации длины криволинейных стоек,where: K 5 - coefficient of optimization of the length of the curved racks,
К5=0,53-0,74;K 5 = 0.53-0.74;
В - расстояние между криволинейными стойками у подошвы крепи, мм.In - the distance between the curved racks at the sole of the lining, mm
Приведенные признаки полезной модели являются существенными, так как в совокупности достаточны для решения поставленной технической задачи и достижения технического результата, а каждый в отдельности необходим для идентификации заявляемой крепи.The above features of the utility model are significant, since in the aggregate they are sufficient to solve the technical problem and achieve the technical result, and each separately is necessary to identify the claimed lining.
Эта совокупность общих и отличительных от прототипа существенных признаков, которыми характеризуется усовершенствованная крепь, неизвестна из уровня техники, является новой и достаточной для всех случаев, на которые распространяется объем правовой защиты.This combination of common and distinctive from the prototype of the essential features that characterize the improved lining, is unknown from the prior art, is new and sufficient for all cases to which the scope of legal protection applies.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков крепи, в том числе отличительных при их взаимодействии с общими признаками, в решении поставленной технической задачи и достижении технического результата, заключается в следующем.A causal relationship between the totality of the essential features of the lining, including the distinctive ones when interacting with common features, in solving the technical problem and achieving the technical result, is as follows.
В связи с тем, что стойки (боковые) по всей длине выполнены криволинейными с радиусом кривизны, соответствующим радиусу R1 кривизны их криволинейных верхних концевых участков, который выбирают по формуле R1=K1·В (1), обеспечивается повышение несущей способности крепи.Due to the fact that the racks (lateral) along the entire length are made curved with a radius of curvature corresponding to the radius R 1 of curvature of their curved upper end sections, which is selected according to the formula R 1 = K 1 · B (1), the load-bearing capacity of the lining is increased .
Вызвано это тем, что при действии бокового давления криволинейные участки криволинейных стоек работают более эффективно, чем прямолинейные участки стоек известной крепи.This is due to the fact that under the action of lateral pressure, the curved sections of the curved racks work more efficiently than the rectilinear sections of the racks of the known lining.
Выбранный диапазон значений коэффициента K1 в указанных пределах (K1=0,87-1,30) является оптимальным для данной крепи, определен опытным путем и обеспечивает такой радиус R1 кривизны криволинейных стоек и криволинейных концевых участков верхняка, при которой достигается, как расширение внутреннего пространства крепи, так и повышение ее несущей способности.The selected range of values of the coefficient K 1 within the specified limits (K 1 = 0.87-1.30) is optimal for this lining, determined empirically and provides a radius R 1 of curvature of the curved racks and curved end sections of the upper tower, at which it is achieved expanding the internal space of the lining, and increasing its bearing capacity.
Выбор коэффициента K1 меньше нижнего предела (K1=0,87) не целесообразен, так как при этом радиус R1 кривизны криволинейных стоек чрезмерно уменьшается, а внутреннее пространство крепи сокращается.The choice of the coefficient K 1 less than the lower limit (K 1 = 0.87) is not advisable, since the radius R 1 of the curvature of the curved racks is excessively reduced, and the internal space of the lining is reduced.
Выбор коэффициента K1 больше верхнего предела (K1=1,30) также не целесообразен, так как при этом радиус R1 кривизны криволинейных стоек чрезмерно увеличивается, а их форма приближается к прямолинейной, при которой несущая способность крепи уменьшается.The choice of the coefficient K 1 greater than the upper limit (K 1 = 1.30) is also not advisable, since in this case the radius R 1 of curvature of the curved racks excessively increases, and their shape approaches the rectilinear, at which the bearing capacity of the lining decreases.
В связи с тем, что радиус R2 кривизны криволинейных переходных участков верхняка выбирают по формуле R2=К2·В (2) обеспечивается оптимальное сопряжение горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка с его концевыми криволинейными участками.Due to the fact that the radius of curvature R 2 of the curved transitional sections of the upper is selected according to the formula R 2 = K 2 · B (2), the optimal conjugation of the horizontal rectilinear middle section of the upper is ensured with its end curved sections.
Выбранный диапазон значений коэффициента К2 в указанных пределах (К2=0,08-0,15) является оптимальным для данной крепи, определен опытным путем и обеспечивает такой радиус R2 кривизны криволинейных переходных участков верхняка, при котором достигается, как снижение концентраторов напряжений, так и достаточная длина L3 криволинейных концевых участков верхняка для нормальной работы узлов податливости, а также необходимая длина L1 горизонтального прямолинейного среднего участка для обеспечения возможности установки необходимого количества разнесенных по ширине крепи стоек усиления.The selected range of values of the coefficient K 2 within the specified limits (K 2 = 0.08-0.15) is optimal for this lining, determined empirically and provides such a radius R 2 of curvature of the curved transition sections of the upper tower, at which it is achieved as a reduction in stress concentrators and the sufficient length L 3 of the curved end sections of the upper shaft for the normal operation of the compliance nodes, as well as the required length L 1 of the horizontal rectilinear middle section to enable the installation of the required number spacings of reinforcements spaced across the width.
Выбор коэффициента К2 меньше нижнего предела (К2=0,08) не целесообразен, так как при этом радиус R2 кривизны криволинейных переходных участков верхняка чрезмерно уменьшается, что приводит к увеличению концентраторов напряжений при изготовлении верхняка и снижению прочности этих участков и крепи в целом.The choice of the coefficient K 2 less than the lower limit (K 2 = 0.08) is not advisable, since the radius R 2 of the curvature of the curved transition sections of the upper shaft is excessively reduced, which leads to an increase in stress concentrators in the manufacture of the upper shaft and a decrease in the strength of these sections and supports whole.
Выбор коэффициента К2 больше верхнего предела (К2=0,15) также не целесообразен, так как при этом радиус R2 кривизны криволинейных переходных участков верхняка чрезмерно увеличивается, что приводит к уменьшению величины податливости в боковых узлах податливости крепи, и уменьшению длины L1 The choice of the coefficient K 2 greater than the upper limit (K 2 = 0.15) is also not advisable, since the radius R 2 of the curvature of the curved transitional sections of the upper shaft is excessively increased, which leads to a decrease in compliance in the lateral nodes of the support lining, and a decrease in the length L one
горизонтального прямолинейного среднего участка, что ограничивает возможность установки необходимого количества стоек усиления.horizontal rectilinear middle section, which limits the ability to install the required number of gain racks.
В связи с тем, что высоту Н крепи выбирают по формуле Н=К3·В (3), достигается уменьшение высоты крепи по сравнению с известной крепью, что обеспечивает устойчивость криволинейных стоек и необходимую несущую способность крепи и дополнительно снижает объем вынимаемых пород.Due to the fact that the height H of the lining is selected according to the formula H = K 3 · B (3), a decrease in the height of the lining is achieved in comparison with the known lining, which ensures the stability of curved racks and the necessary bearing capacity of the lining and further reduces the volume of the removed rocks.
Выбранный диапазон значений коэффициента К3 в указанных пределах (К3=0,56-0,78) является оптимальным для данной крепи, определен опытным путем и обеспечивает такую высоту Н крепи, при которой достигается, как повышение несущей способности крепи, так и формирование достаточного пространства для размещения технологического оборудования и персонала внутри крепи.The selected range of values of the coefficient K 3 within the specified limits (K 3 = 0.56-0.78) is optimal for this lining, determined empirically and provides such a height H lining, which is achieved as an increase in the bearing capacity of the lining, and the formation sufficient space to accommodate process equipment and personnel inside the lining.
Выбор коэффициента К3 меньше нижнего предела (К3=0,56) не целесообразен, так как при этом уменьшается внутреннее пространство для размещения технологического оборудования и персонала.The choice of the coefficient K 3 less than the lower limit (K 3 = 0.56) is not advisable, since this reduces the internal space for the placement of technological equipment and personnel.
Выбор коэффициента К3 больше верхнего предела (К3=0,78) также не целесообразен, так как при этом снижается устойчивость и несущая способность крепи.The choice of the coefficient K 3 greater than the upper limit (K 3 = 0.78) is also not advisable, since this reduces the stability and bearing capacity of the lining.
В связи с тем, что длину L1 горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка выбирают по формуле L1=К4·В (4), обеспечивается увеличение его длины, что позволяет расширить возможность установки необходимого количества разнесенных по ширине крепи стоек усиления.Due to the fact that the length L 1 of the horizontal rectilinear middle section of the upper is selected according to the formula L 1 = K 4 · B (4), an increase in its length is provided, which allows to expand the ability to install the necessary number of reinforcement racks spaced along the width of the lining.
Выбранный диапазон значений коэффициента К4 в указанных пределах (К4=0,34-0,54) является оптимальным для данной крепи, определен опытным путем и обеспечивает такую длину L1 горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка при которой достигается, как высокая несущая способность верхняка и крепи, так и необходимое пространство для размещения технологического оборудования и персонала внутри крепи.The selected range of values of the coefficient K 4 within the specified limits (K 4 = 0.34-0.54) is optimal for this lining, determined empirically and provides such a length L 1 of a horizontal rectilinear middle section of the upper shaft at which a high bearing capacity of the upper shaft is achieved and support, and the necessary space for the placement of technological equipment and personnel inside the support.
Выбор коэффициента К4 меньше нижнего предела (К4=0,34) не целесообразен, так как при этом уменьшается пространство по ширине крепи необходимое для размещения технологического оборудования и необходимого количества разнесенных по ширине крепи стоек усиления.The selection of the coefficient K 4 less than the lower limit (K 4 = 0.34) is not advisable, since this reduces the space along the width of the lining needed to accommodate the processing equipment and the required number of reinforcement racks spaced along the width of the lining.
Выбор коэффициента К4 больше верхнего предела (K4=0,54) также не целесообразен, так как при этом чрезмерно увеличивается длина верхняка, а его прочность существенно снижается.The choice of the coefficient K 4 greater than the upper limit (K 4 = 0.54) is also not advisable, since this increases the length of the upper tower excessively, and its strength decreases significantly.
В связи с тем, что длину L2 криволинейных стоек выбирают по формуле:Due to the fact that the length L 2 of the curved racks is selected by the formula:
где: К5 - коэффициент оптимизации длины криволинейных стоек,where: K 5 - coefficient of optimization of the length of the curved racks,
К5=0,53-0,74,K 5 = 0.53-0.74,
В - расстояние между криволинейными стойками у подошвы крепи, мм, обеспечивается оптимальная длина (L2) криволинейных стоек, при которой достигается их высокая устойчивость и необходимая несущая способность крепи при обеспечении необходимой величины податливости, а также достаточное пространство для размещения технологического оборудования и персонала внутри крепи и дополнительно снижается объем вынимаемых пород.B is the distance between the curved racks at the sole of the lining, mm, the optimal length (L 2 ) of the curved racks is ensured, at which their high stability and the necessary supporting strength of the lining are achieved while ensuring the necessary flexibility, as well as sufficient space to accommodate the processing equipment and personnel inside lining and the amount of removed rocks is further reduced.
Выбранный диапазон значений коэффициента К5 в указанных пределах (К5=0,53-0,74) является оптимальным для данной крепи, определен опытным путем и обеспечивает такую длину L2 криволинейных стоек, а, соответственно и высоту Н крепи, при которой достигается, как повышение несущей способности крепи, так и формирование достаточного пространства для размещения технологического оборудования и персонала внутри крепи.The selected range of values of the coefficient K 5 within the specified limits (K 5 = 0.53-0.74) is optimal for this lining, determined empirically and provides such a length L 2 of curved racks, and, accordingly, a height H of the lining, at which it is achieved , both increasing the bearing capacity of the lining, and the formation of sufficient space to accommodate the processing equipment and personnel inside the lining.
Выбор коэффициента К3 меньше нижнего предела (К5=0,53) не целесообразен, так как при этом длина L2 криволинейных стоек чрезмерно уменьшается, внутреннее пространство для размещения технологического оборудования и персонала сокращается и уменьшается величина податливости крепи.The choice of the coefficient K 3 less than the lower limit (K 5 = 0.53) is not advisable, since the length L 2 of the curved racks is excessively reduced, the internal space for the placement of technological equipment and personnel is reduced and the magnitude of lining support is reduced.
Выбор коэффициента К5 больше верхнего предела (К5=0,74) также не целесообразен, так как при этом длину (L2) криволинейных стоек чрезмерно увеличивается, а их устойчивость и несущая способность крепи снижается и дополнительно повышается объем вынимаемых пород.The choice of the coefficient K 5 greater than the upper limit (K 5 = 0.74) is also not advisable, since in this case the length (L 2 ) of the curved racks is excessively increased, and their stability and bearing capacity of the lining are reduced and the volume of excavated rocks is further increased.
Металлическая рамная податливая крепь имеет и другие отличительные признаки, которые дополняют и характеризуют полезную модель в отдельных случаях его выполнения и используются для улучшения ее технических свойств.The metal frame compliant lining has other distinctive features that complement and characterize the utility model in some cases of its implementation and are used to improve its technical properties.
В металлической рамной податливой крепи, согласно полезной модели, длину L3 криволинейных концевых участков верхняка выбирают по формуле:In a metal frame compliant lining, according to a utility model, the length L 3 of the curved end sections of the upper is selected by the formula:
где: L4 - длина узла податливости, мм,where: L 4 - the length of the compliance node, mm,
L4=400-600 мм;L 4 = 400-600 mm;
L5 - расчетная величина податливости крепи, мм;L 5 - the estimated value of the lining compliance, mm;
L5=К6·Мв,L 5 = K 6 · MV,
где: К6 - коэффициент вынимаемой мощности пласта,where: K 6 - coefficient of removable reservoir power,
К6=0,5-0,7;K 6 = 0.5-0.7;
Mв - вынимаемая мощность пласта, мм;Mв - removable reservoir thickness, mm;
Mв=Mг±Мп;Mw = Mg ± Mn;
где; Mг - геологическая мощность, мм,Where; Mg - geological power, mm,
(+) Мп - присекаемая мощность пустых твердых пород, мм;(+) MP - cut-off power of empty solid rocks, mm;
(-) Мп - оставшаяся пачка геологической мощности для рыхлых пород, мм,(-) MP - the remaining pack of geological power for loose rocks, mm,
А - резервная величина податливости крепи, мм;And - the reserve value of the lining support, mm;
А=100-150 мм.A = 100-150 mm.
В связи с тем, что длину L3 криволинейных концевых участков верхняка выбирают по формуле L3=L4+L5+А (6) дополнительно обеспечивается максимальная величина податливости крепи, исчерпав которую криволинейные стойки упираются в криволинейные переходные участки верхняка.Due to the fact that the length L 3 of the curved end sections of the upper shaft is selected according to the formula L 3 = L 4 + L 5 + A (6), the maximum value of the support lash is additionally provided, having exhausted which the curved struts abut against the curved transition sections of the upper shaft.
При этом крепь из податливого режима работы переходит в жесткий режим работы на более удаленном от узлов податливости участке, что расширяет возможности крепи при работе в податливом режиме в сложных горно-геологических условиях.At the same time, the lining from a compliant operating mode goes into a hard operating mode at a site farther from the compliance nodes, which expands the support capabilities when working in a compliant mode in difficult mining and geological conditions.
Выбранные диапазоны значений L4 и К6 в указанных пределах (L4=400-600 мм) (К6=0,5-0,7) являются оптимальными для данной крепи и обеспечивают необходимую величину податливости для эффективной работы крепи в податливом режиме.The selected ranges of values of L 4 and K 6 within the specified limits (L 4 = 400-600 mm) (K 6 = 0.5-0.7) are optimal for this lining and provide the necessary flexibility for the effective operation of the lining in a malleable mode.
Выбранный диапазон значений коэффициента К6 в указанных пределах (К6=0,5-0,7) является оптимальным для данной крепи, определен опытным путем и обеспечивает выбор оптимальной расчетной величины податливости L5 для максимальной вынимаемой мощности пласта Мв для угольных шахт, например Украины.The selected range of values of the coefficient K 6 within the specified limits (K 6 = 0.5-0.7) is optimal for this lining, determined empirically and provides the choice of the optimal estimated value of ductility L 5 for the maximum removable thickness of the reservoir Mv for coal mines, for example Ukraine.
Выбор коэффициента К6 меньше нижнего предела (К6=0,5) не целесообразен, так как при этом уменьшается расчетная величина податливости крепи L5, которой становится недостаточно для эффективной работы крепи в податливом режиме при максимальной вынимаемой мощности угольного пласта Мв.The choice of the K 6 coefficient less than the lower limit (K 6 = 0.5) is not advisable, since this reduces the estimated value of the support L 5 , which becomes insufficient for the effective operation of the support in a compliant mode at the maximum removable coal seam capacity Мв.
Выбор коэффициента К6 больше верхнего предела (К6=0,7) также не целесообразен, так как при этом чрезмерно увеличивается расчетная величина податливости крепи L5, что неоправданно увеличивает длину криволинейных стоек и высоту крепи, и, соответственно, снижает устойчивость криволинейных стоек и несущую способность крепи.The choice of the coefficient K 6 greater than the upper limit (K 6 = 0.7) is also not advisable, since this increases the calculated value of the support L 5 excessively, which unreasonably increases the length of the curved racks and the height of the lining, and, accordingly, reduces the stability of the curved racks and load bearing capacity.
Геологическая мощность пласта Мг для угольных шахт, например Украины, составляет, преимущественно, 700-1700 мм.The geological thickness of the Mg bed for coal mines, for example Ukraine, is mainly 700-1700 mm.
Присекаемая мощность пустых твердых пород (+)Мп составляет, преимущественно, (+) (1,1-1,3)·Mг.The cut-off power of empty solid rocks (+) Mn is mainly (+) (1.1-1.3) · Mg.
Оставшаяся пачка геологической мощности для рыхлых пород (-)Мп составляет, преимущественно, (-) (0,2-0,3)·Mг.The remaining pack of geological power for loose rocks (-) Mn is mainly (-) (0.2-0.3) · Mg.
В металлической рамной податливой крепи, согласно полезной модели, верхняк на горизонтальном прямолинейном среднем участке выполнен разъемным, состоит из симметрично расположенных относительно вертикальной оси крепи двух составных частей и снабжен узлом податливости, образованным сопряженными внахлестку горизонтальными прямолинейными удлиненными участками составных частей верхняка и скрепленными между собой замками.In a metal frame compliant lining, according to a utility model, the top in the horizontal rectilinear middle section is made detachable, consists of two components symmetrically located relative to the vertical axis of the lining and is provided with a compliance node formed by overlapping horizontal rectilinear elongated sections of the upper parts of the upper part and the locks fastened together .
Такое выполнение верхняка позволяет увеличить длину горизонтального прямолинейного среднего участка разъемного (составного) верхняка и повышает технологичность его изготовления и транспортировки для больших типоразмеров крепей из горячекатаных профилей стандартной длины (4 м).This embodiment of the upper can increase the length of the horizontal rectilinear middle section of the detachable (composite) upper and increases the manufacturability of its manufacture and transportation for large sizes of supports from hot-rolled profiles of standard length (4 m).
За счет этого предоставляется возможность существенного усиления крепи путем установки необходимого дополнительного количества разнесенных по ширине крепи стоек усиления, что расширяет внутреннее пространство и повышает несущую способность крепи.Due to this, it is possible to significantly strengthen the lining by installing the necessary additional number of reinforcement racks spaced along the width of the lining, which expands the internal space and increases the load-bearing capacity of the lining.
Металлическая рамная податливая крепь, согласно полезной модели, дополнительно содержит анкеры, установленные на горизонтальном прямолинейном среднем участке верхняка с помощью подхватов и крепежных элементов.According to the utility model, the metal frame compliant lining additionally contains anchors installed on the horizontal rectilinear middle section of the upper with the help of hooks and fasteners.
Установка анкеров на горизонтальном прямолинейном среднем участке верхняка обеспечивает повышение несущей способности верхняка и крепи.The installation of anchors in the horizontal rectilinear middle section of the upper tower provides an increase in the bearing capacity of the upper and roof supports.
При этом достигается возможность использования крепи для поддержания горных выработок в сложных горно-геологических условиях и на сопряжениях штрек-лава при снятии криволинейных стоек крепи с целью перемещения (задвижки) забойного конвейера.At the same time, it is possible to use lining to maintain mine workings in difficult geological conditions and on mates of drift lava when removing curved racks of lining in order to move (latch) the face conveyor.
Металлическая рамная податливая крепь, согласно полезной модели, дополнительно содержит анкеры, установленные на криволинейных переходных участках верхняка с помощью подхватов и крепежных элементов.The metal frame flexible support, according to a utility model, further comprises anchors mounted on curved transitional sections of the upper with the help of hooks and fasteners.
Установка анкеров на криволинейных переходных участках верхняка обеспечивает существенное повышение несущей способности верхняка и крепи.The installation of anchors on the curved transitional sections of the upper tower provides a significant increase in the bearing capacity of the upper and roof supports.
При этом достигается возможность использования крепи для поддержания горных выработок в особо сложных горно-геологических условиях и на сопряжениях штрек-лава при снятии криволинейных стоек крепи для перемещения (задвижки) забойного конвейера.At the same time, it is possible to use lining to maintain mine workings in particularly difficult geological conditions and on mates of drift lava when removing curved racks of lining for moving (latching) the face conveyor.
Из уровня техники заявитель не выявил решения, совпадающие с совокупностью общих и отличительных существенных признаков усовершенствованной металлической рамной податливой крепи, в результате чего можно сделать вывод, что заявляемое The prior art, the applicant has not identified a solution that matches the combination of common and distinctive essential features of an improved metal frame ductile lining, as a result of which we can conclude that the claimed
техническое решение не является частью уровня техники и соответствует критерию полезной модели «новизна».the technical solution is not part of the prior art and meets the criterion of the novelty utility model.
В дальнейшем усовершенствованная металлическая рамная податливая крепь поясняется подробным описанием ее конструкции со ссылками на прилагаемые чертежи.Further, an improved metal frame compliant lining is illustrated by a detailed description of its design with reference to the accompanying drawings.
На фиг.1 изображена металлическая рамная податливая крепь с не разъемным (цельным) верхняком.Figure 1 shows a metal frame ductile lining with a non-detachable (solid) top.
На фиг.2 изображена металлическая рамная податливая крепь с разъемным (составным) верхняком.Figure 2 shows a metal frame ductile lining with a detachable (composite) top.
На фиг.3 изображен разрез А-А на фиг.1,2.In Fig.3 shows a section aa in Fig.1,2.
На фиг.4 изображен разрез Б-Б на фиг.2.Figure 4 shows a section bB in figure 2.
Металлическая рамная податливая крепь содержит (фиг.1-4) следующие звенья.The metal frame ductile lining contains (Fig.1-4) the following links.
Верхняк 1 (фиг.1, 2), выполненный с горизонтальным прямолинейным средним участком, сопряженным с двух сторон с криволинейными концевыми участками посредством криволинейных переходных участков.Verkhnyak 1 (figure 1, 2), made with a horizontal rectilinear middle section, conjugated on both sides with curved end sections through curved transition sections.
Стойки 2, выполненные с криволинейными верхними концевыми участками.Racks 2, made with curved upper end sections.
Узлы 3 податливости, образованные сопряженными внахлестку криволинейными концевыми участками верхняка 1 и криволинейными верхними концевыми участками стоек 2, выполненными с одинаковым радиусом R1 кривизны и скрепленными между собой замками 4.Compliance nodes 3 formed by overlapping curved end sections of the upper shaft 1 and curved upper end sections of the struts 2, made with the same radius of curvature R 1 and fastened together by locks 4.
Стойки 2 по всей длине выполнены криволинейными с радиусом кривизны, соответствующим радиусу R1 кривизны их криволинейных верхних концевых участков, который выбирают по формуле:Racks 2 along the entire length are made curved with a radius of curvature corresponding to the radius R 1 of curvature of their curved upper end sections, which is selected by the formula:
где: K1 - коэффициент оптимизации кривизны криволинейных концевых участков верхняка 1 и криволинейных стоек 2,where: K 1 - coefficient of optimization of curvature of the curved end sections of the upper 1 and curved racks 2,
K1=0,87-1,30;K 1 = 0.87-1.30;
В - расстояние между криволинейными стойками 2 у подошвы крепи, мм.In - the distance between the curved racks 2 at the sole of the lining, mm
Радиус R2 кривизны криволинейных переходных участков верхняка 1 выбирают по формуле:The radius R 2 of curvature of the curved transitional sections of the upper 1 is selected by the formula:
где: К2 - коэффициент оптимизации кривизны криволинейных переходных участков верхняка 1,where: K 2 - coefficient of optimization of curvature of curved transitional sections of the upper 1,
К2=0,08-0,15;K 2 = 0.08-0.15;
В - расстояние между криволинейными стойками 2 у подошвы крепи, мм. Высоту Н крепи выбирают по формуле:In - the distance between the curved racks 2 at the sole of the lining, mm The height H of the lining is selected by the formula:
где: К3 - коэффициент оптимизации высоты крепи,where: K 3 - coefficient of optimization of the lining height,
К3=0,56-0,78;K 3 = 0.56-0.78;
Б - расстояние между криволинейными стойками 2 у подошвы крепи, мм.B - the distance between the curved racks 2 at the sole of the lining, mm
Длину L1 горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка 1 выбирают по формуле:The length L 1 of the horizontal rectilinear middle section of the upper 1 is selected by the formula:
где: К4 - коэффициент оптимизации длины горизонтального прямолинейного среднего участка верхняка 1,where: K 4 - coefficient of optimization of the length of the horizontal rectilinear middle section of the upper 1,
К4=0,34-0,54;K 4 = 0.34-0.54;
В - расстояние между криволинейными стойками 2 у подошвы крепи, мм.In - the distance between the curved racks 2 at the sole of the lining, mm
Длину L2 криволинейных стоек 2 выбирают по формуле:The length L 2 of the curved racks 2 is selected by the formula:
где: К5 - коэффициент оптимизации длины криволинейных стоек 2,where: K 5 - coefficient of optimization of the length of the curved racks 2,
К5=0,53-0,74;K 5 = 0.53-0.74;
В - расстояние между криволинейными стойками 2 у подошвы крепи, мм.In - the distance between the curved racks 2 at the sole of the lining, mm
За счет такой оптимизации геометрических параметров верхняка 1, криволинейных стоек 2 и крепи в целом, в том числе длины L1 горизонтального прямолинейного среднего участка и радиусов R1, R2, соответственно, кривизны криволинейных концевых и переходных участков верхняка 1, формы, длины L2 и радиуса R1 кривизны криволинейных стоек 2, а также высоты Н крепи обеспечивается оптимальная форма усовершенствованной крепи.Due to this optimization of the geometric parameters of the upper 1, curvilinear racks 2 and the lining as a whole, including the length L 1 of the horizontal rectilinear middle section and the radii R 1 , R 2 , respectively, the curvature of the curved end and transition sections of the upper 1, shape, length L 2 and the radius R 1 of curvature of the curved struts 2, as well as the height H of the lining, the optimum shape of the improved lining is provided.
При этом увеличивается внутреннее пространство крепи для удобного размещения технологического оборудования при одновременном обеспечении высокой несущей способности и расширении возможности существенного усиления крепи путем установки необходимого количества разнесенных по ширине крепи стоек 8 усиления.This increases the internal space of the lining for convenient placement of technological equipment while ensuring high load-bearing capacity and expanding the possibility of significant reinforcement of the lining by installing the required number of struts 8 reinforced across the width of the lining.
Длину L3 криволинейных концевых участков верхняка 1 выбирают по формуле:The length L 3 of the curved end sections of the upper 1 is selected by the formula:
где: L4 - длина узла 3 податливости, мм,where: L 4 - the length of the node 3 compliance, mm,
L4=400-600 мм;L 4 = 400-600 mm;
L5 - расчетная величина податливости крепи, мм;L 5 - the estimated value of the lining compliance, mm;
L5=К6·Мв,L 5 = K 6 · MV,
где: К6 - коэффициент вынимаемой мощности пласта,where: K 6 - coefficient of removable reservoir power,
К6=0,5-0,7,K 6 = 0.5-0.7,
Mв - вынимаемая мощность пласта, мм;Mв - removable reservoir thickness, mm;
Mв - Mг±Mп,Mv - Mg ± Mp,
где: Mг - геологическая мощность, мм;where: Mg - geological power, mm;
(+) Мп - присекаемая мощность пустых твердых пород, мм;(+) MP - cut-off power of empty solid rocks, mm;
(-) Мп - оставшаяся пачка геологической мощности для рыхлых пород, мм;(-) MP - the remaining pack of geological power for loose rocks, mm;
А - резервная величина податливости крепи, мм;And - the reserve value of the lining support, mm;
А=100-150 мм.A = 100-150 mm.
За счет этого дополнительно обеспечивается максимальная величина податливости крепи.Due to this, the maximum value of the lining compliance is additionally ensured.
Верхняк 1 на горизонтальном прямолинейном среднем участке выполнен разъемным (составным), состоит из симметрично расположенных относительно вертикальной оси крепи двух составных частей 1а, 1б и снабжен узлом 3а податливости, образованным сопряженными внахлестку горизонтальными прямолинейными удлиненными участками составных частей 1а, 1б верхняка 1 и скрепленными между собой замками 4а (фиг.2).Verkhnyak 1 on the horizontal rectilinear middle section is made detachable (composite), consists of two components 1a, 1b symmetrically located relative to the vertical axis of the lining and is provided with a compliance node 3a, formed by overlapping horizontal rectilinear elongated sections of the upper parts 1a, 1b of the upper part 1 and fastened between locks 4a (figure 2).
За счет этого предоставляется возможность существенного усиления крепи путем установки необходимого дополнительного количества разнесенных по ширине крепи стоек усиления, что расширяет внутреннее пространство и повышает несущую способность крепи.Due to this, it is possible to significantly strengthen the lining by installing the necessary additional number of reinforcement racks spaced along the width of the lining, which expands the internal space and increases the load-bearing capacity of the lining.
Крепь дополнительно содержит анкеры 5, установленные на горизонтальном прямолинейном среднем участке верхняка 1 с помощью подхватов 6 и крепежных элементов (фиг.1-4).The lining additionally contains anchors 5 mounted on a horizontal rectilinear middle section of the upper 1 with the help of grabs 6 and fasteners (Fig.1-4).
При этом достигается возможность использования крепи для поддержания горных выработок в сложных горно-геологических условиях и на сопряжениях штрек-лава при снятии криволинейных стоек 2 крепи для перемещения (задвижки) забойного конвейера.At the same time, it is possible to use lining to maintain mine workings in difficult geological conditions and on mates of drift lava when removing curved racks 2 lining for moving (latches) downhole conveyor.
Крепь дополнительно содержит анкеры 5а, установленные на криволинейных переходных участках верхняка 1 с помощью подхватов 6а и крепежных элементов (фиг.1-4).The lining additionally contains anchors 5a mounted on the curved transitional sections of the upper 1 using grabs 6a and fasteners (Fig.1-4).
Это дает возможность использования крепи для поддержания горных выработок в особо сложных горно-геологических условиях и на сопряжениях штрек-лава при снятии криволинейных стоек 2 крепи для перемещения (задвижки) забойного конвейера.This makes it possible to use supports for supporting mine workings in particularly difficult geological conditions and on mates of drift lava when removing curved racks 2 supports for moving (latching) the face conveyor.
Кроме этого, выполнение верхняка 1 с удлиненной горизонтальной прямолинейной средним участком дает возможность осуществлять усиление выработки путем дополнительной установки независимых анкеров не связанных с металлическими рамными податливыми крепями (рамами) непосредственно на горизонтальной части In addition, the implementation of the upper 1 with an elongated horizontal rectilinear middle section makes it possible to enhance the production by additional installation of independent anchors not connected with metal frame flexible supports (frames) directly on the horizontal part
кровли выработки, которые размещают на расчетном расстоянии один от другого и от рам.production roofs, which are placed at a calculated distance from one another and from the frames.
Снаружи крепи установлена решетчатая затяжка 7, препятствующая просыпанию породы внутрь крепи.Outside the lining installed lattice puff 7, preventing the spillage of the rock inside the lining.
Для усиления крепи, в том числе для поддержания верхняка 1 на сопряжениях штрек-лава, когда необходимо снять криволинейные стойки 2 для обеспечения перемещения забойного конвейера, может быть установлено необходимое количество разнесенных по ширине крепи стоек 8 усиления.To strengthen the lining, including to maintain the upper frame 1 at the mates of drift-lava, when it is necessary to remove the curved racks 2 to ensure movement of the downhole conveyor, the necessary number of reinforcement racks 8 reinforced across the width of the lining can be installed.
Примеры выбора геометрических характеристик металлической рамной податливой крепи и коэффициентов для различных ее типов приведены в таблице.Examples of the selection of geometric characteristics of a metal frame ductile lining and coefficients for its various types are given in the table.
ммAT
mm
ммH
mm
Металлическую рамную податливую крепь возводят следующим образом.Metal frame compliant lining erect as follows.
После осмотра забоя и уборки породы по периметру горной выработки производят расчистку мест для установки криволинейных стоек 2.After inspecting the face and cleaning the rock along the perimeter of the mine, clearing the places for installing curved racks 2.
Криволинейные стойки 2 устанавливают поочередно в лунки, или на опорные плиты на расстоянии В (см. таблицу) друг от друга.Curved racks 2 are installed alternately in the wells, or on the base plates at a distance B (see table) from each other.
Затем криволинейные стойки 2 скрепляют с ранее установленной предыдущей смежной аналогичной рамой, то есть с аналогичной металлической рамной податливой крепью, с помощью межрамных стяжек (связей) (на чертежах не показано).Then, the curvilinear racks 2 are fastened with the previously installed previous adjacent similar frame, that is, with a similar metal frame compliant support, using interframe couplers (ties) (not shown in the drawings).
Положение криволинейных стоек 2 на опорной плите фиксируют в проектном положении с помощью упоров (на чертежах не показано).The position of the curved racks 2 on the base plate is fixed in the design position using the stops (not shown in the drawings).
При использовании разъемного (составного) верхняка 1 предварительно производят его автономный монтаж.When using a detachable (composite) verkhnyak 1 pre-produce its offline installation.
Для этого удлиненные горизонтальные прямолинейные участки составных частей 1а и 1б верхняка 1 соединяют внахлестку (на длине примерно 400 мм) и скрепляют между собой замками 4а, в результате чего формируется узел 3а податливости.For this, the elongated horizontal rectilinear sections of the components 1a and 1b of the upper 1 are lapped together (about 400 mm in length) and fastened together with locks 4a, as a result of which a compliance node 3a is formed.
После этого производят монтаж неразъемного или разъемного (составного) верхняка 1 на криволинейных стойках 2 (фиг.1, 2).After that make the installation of one-piece or detachable (composite) the upper 1 on curved racks 2 (1, 2).
При этом криволинейные концевые участки неразъемного или разъемного верхняка 1 соединяют снаружи в нахлестку (L4=400-600 мм, преимущественно 500 мм) с криволинейными верхними концевыми участками криволинейных стоек 2, выполненными с одинаковым радиусом R1 кривизны и скрепленными между собой замками 4, в результате чего формируются узлы 3 податливости.In this case, the curved end sections of a one-piece or detachable top 1 are connected externally to an overlap (L 4 = 400-600 mm, mainly 500 mm) with the curved upper end sections of the curved struts 2, made with the same radius of curvature R 1 and fastened together by locks 4, resulting in compliance nodes 3 being formed.
После этого с наружной стороны рамы, то есть металлической рамной податливой крепи, устанавливают решетчатую затяжку 7, препятствующую просыпанию породы внутрь крепи.After that, on the outside of the frame, that is, the metal frame ductile lining, set lattice tightening 7, preventing the spillage of the rock inside the lining.
Для усиления и повышения несущей способности крепи при ее эксплуатации в сложных горно-геологических условиях, в том числе для поддержания верхняка 1на сопряжениях штрек-лава, или, когда необходимо снять криволинейные стойки 2 для обеспечения перемещения забойного конвейера, может быть установлено необходимое количество разнесенных по ширине внутри крепи стоек 8 усиления.In order to strengthen and increase the load-bearing capacity of the lining during its operation in difficult geological conditions, including for maintaining the upper tower 1 at the drift-lava mates, or when it is necessary to remove the curvilinear racks 2 to ensure the movement of the downhole conveyor, the necessary number of spaced the width inside the lining of the struts is 8 gain.
Для повышения несущей способности крепи при эксплуатации ее в сложных горно-геологических условиях, на горизонтальном прямолинейном среднем участке неразъемного верхняка 1 или составных частях 1а и 1б разъемного (составного) верхняка 1 с помощью подхватов 6 и крепежных элементов дополнительно устанавливают анкеры 5.To increase the load-bearing capacity of the lining when operating it in difficult mining and geological conditions, on anchors 5 and fasteners, additionally install anchors 5 on horizontal horizontal straight middle section of one-piece upper 1 or components 1a and 1b of detachable (composite) upper 1
Для дальнейшего повышения несущей способности крепи при эксплуатации ее в особо сложных горно-геологических условиях, на криволинейных переходных участках не разъемного верхняка 1 или на составных частях 1а и 1б разъемного (составного) верхняка 1 с помощью подхватов 6а и крепежных элементов дополнительно устанавливают анкеры 5а.To further increase the load-bearing capacity of the lining when operating it in particularly difficult mining and geological conditions, on the curved transitional sections of the non-detachable upper 1 or on the components 1a and 1b of the detachable (composite) upper 1, using anchors 6a and fasteners, additionally install anchors 5a.
Кроме этого анкеры 5 и 5а обеспечивают поддержание неразъемного (цельного) или разъемного (составного) верхняка 1 на сопряжениях «штрек-лава», когда возникает необходимость демонтажа криволинейных стоек 2 для обеспечения перемещения (задвижки) забойного конвейера.In addition, the anchors 5 and 5a ensure the maintenance of one-piece (integral) or detachable (composite) top 1 at mates "drift-lava", when it becomes necessary to dismantle the curved racks 2 to ensure movement (latch) downhole conveyor.
Металлическая рамная податливая крепь работает следующим образом.Metal frame compliant lining works as follows.
В процессе образования вокруг контура выработки зоны не упругих деформаций происходит всестороннее обжатие крепи нарушенными породами.In the process of formation of a zone of non-elastic deformations around the development loop, a comprehensive compression of the lining by disturbed rocks occurs.
Давление пород и боков выработки воспринимается криволинейными стойками 2 крепи.The pressure of the rocks and the sides of the mine is perceived by the curvilinear struts 2 lining.
Давление пород со стороны кровли выработки воспринимается неразъемным или разъемным верхняком 1 крепи, а в случае усиления крепи, также стойками 8 усиления и анкерами 5, 5а..The pressure of the rocks from the side of the roof of the excavation is perceived as a one-piece or detachable top 1 lining, and in the case of reinforcing the lining, also reinforcing posts 8 and anchors 5, 5a ..
За счет оптимизации геометрических параметров верхняка 1, криволинейных стоек 2 и крепи в целом, в том числе длины L1 горизонтального прямолинейного среднего участка и радиусов R1, R2, соответственно, кривизны криволинейных концевых и переходных участков верхняка 1, формы, длины L2 и радиуса R1 кривизны криволинейных стоек 2, а также высоты Н крепи обеспечивается оптимальная форма усовершенствованной крепи.By optimizing the geometric parameters of the upper 1, curvilinear racks 2 and the lining as a whole, including the length L 1 of the horizontal rectilinear middle section and the radii R 1 , R 2 , respectively, the curvature of the curved end and transition sections of the upper 1, shape, length L 2 and the radius R 1 of curvature of the curved racks 2, as well as the height H of the lining provides the optimal form of improved lining.
Это позволяет, в зависимости от формы выработки и горно-геологических условий, обеспечить требуемое геомеханическое равновесие системы «крепь - массив» при работе крепи в податливом режиме.This allows, depending on the form of mining and geological and geological conditions, to provide the required geomechanical balance of the lining - array system during lining operation in compliant mode.
По мере отработки угольного пласта возрастает давление горных пород на крепь.As the coal seam mining, the pressure of the rocks on the lining increases.
При этом происходит проскальзывание звеньев крепи в узлах 3 податливости от действия давления пород со стороны кровли выработки, а также, в какой то мере, в узлах 3а податливости от действия давления пород с боков выработки.In this case, the lining links slip in the nodes 3 of compliance from the pressure of the rocks from the side of the mine, as well as, to some extent, in the nodes of compliance 3a from the pressure of the rocks from the sides of the mine.
Такое проскальзывание звеньев крепи в узлах 3, 3а податливости, происходит тогда, когда усилия от действия горного давления в указанных направлениях, превышают усилия трения сопрягаемых звеньев в упомянутых узлах 3, 3а податливости.Such slippage of the support links in the compliance nodes 3, 3a occurs when the forces from the action of the rock pressure in these directions exceed the friction forces of the mating links in the said compliance nodes 3, 3a.
В результате обеспечивается более равномерное распределение нагрузки от давления пород в звеньях крепи в постоянно меняющихся горно-геологических условиях.The result is a more uniform distribution of the load from the pressure of the rocks in the links of the lining in constantly changing mining and geological conditions.
После проскальзывания звеньев крепи в узлах 3, и в какой то мере в узлах 3а податливости, наступает геомеханическое равновесие системы «крепь - массив» в новых условиях.After slipping the lining links in nodes 3, and to some extent in the compliance nodes 3a, the geomechanical equilibrium of the lining - array system occurs in the new conditions.
Основную нагрузку крепь воспринимает со стороны кровли выработки.The lining perceives the main load from the side of the working roof.
При работе в податливом режиме за счет проскальзывания сопрягаемых звеньев крепи в узлах 3 податливости происходит постепенное проседание верхняка 1 относительно криволинейных стоек 2.When working in a compliant mode due to the slipping of the mating links of the lining in the nodes 3 of compliance, a gradual subsidence of the upper 1 relative to the curved racks 2.
Этот процесс многократно повторяется до тех пор, пока не будет исчерпана расчетная величина податливости крепи L5, а также резервная величина податливости крепи А.This process is repeated many times until the estimated value of the support of the roof support L 5 is exhausted, as well as the reserve value of the flexibility of the roof support A.
При исчерпании полной податливости (L5+А) криволинейные стойки 2 с радиусом кривизны R1 упираются в криволинейные переходные участки с радиусом кривизны R2 верхняка 1 и крепь переходит в жесткий режим работы.With the exhaustion of full compliance (L 5 + A), the curvilinear struts 2 with a radius of curvature R 1 abut against curved transitional sections with a radius of curvature R 2 of the upper 1 and the lining goes into hard mode.
Однако при эксплуатации металлическую рамную податливую крепь до жесткого режима работы практически не доводят.However, during operation, the metal frame malleable support to the hard mode of operation is practically not brought.
Для этого крепь усиливают либо стойками 8 усиления, необходимое количество которых размещают по ширине крепи, либо анкерами 5 и 5а, которые устанавливают с помощью подхватов 6, 6а и крепежных элементов.To do this, the lining is reinforced either by reinforcement posts 8, the required number of which are placed along the width of the lining, or by anchors 5 and 5a, which are installed with the help of grabs 6, 6a and fasteners.
Усиление выработки может быть осуществлено путем дополнительной установки независимых анкеров не связанных с металлическими рамными податливыми крепями (рамами) непосредственно на горизонтальной части кровли выработки, которые размещают на расчетном расстоянии один от другого и от рам.The output can be strengthened by the additional installation of independent anchors that are not connected with metal frame ductile supports (frames) directly on the horizontal part of the development roof, which are placed at a calculated distance from one another and from the frames.
Такая крепь пригодна для эксплуатации, как при обычной, так и при более прогрессивной безнишевой схеме отработки выемочного участка.This lining is suitable for operation, both in ordinary and in a more progressive, niche-free mining scheme.
При этом обеспечивается необходимая устойчивость крепи для поддержания выемочных штреков до подхода лавы, а также при снятии криволинейных стоек 2 крепи, когда осуществляется перемещение (задвижка) забойного конвейера.This provides the necessary stability of the lining to maintain the excavation drifts to the approach of the lava, as well as when removing the curvilinear racks 2 lining when moving (latch) downhole conveyor.
Приведенные сведения подтверждают возможность промышленного осуществления усовершенствованной металлической рамной податливой крепи, которая может быть изготовлена промышленным способом на любом предприятии горного машиностроения и может найти широкое применение на угольных шахтах, например Западного Донбасса Украины, и свидетельствуют о том, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию полезной модели «промышленная применимость».The above information confirms the possibility of industrial implementation of an improved metal frame compliant lining, which can be manufactured industrially at any mining machine-building enterprise and can be widely used in coal mines, for example, Western Donbass of Ukraine, and indicate that the proposed technical solution meets the criterion of a utility model "Industrial applicability."
Перечень обозначенийNotation list
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200708590 | 2007-07-26 | ||
UAU200708590U UA26645U (en) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | METAL FRAME YIELDING SUPPORT "KTsLO" |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU77905U1 true RU77905U1 (en) | 2008-11-10 |
Family
ID=38800250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008123295/22U RU77905U1 (en) | 2007-07-26 | 2008-06-09 | METAL FRAME MOLTAGE FASTENER "KTsLO" |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU77905U1 (en) |
UA (1) | UA26645U (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560008C1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Method of excavation support on seam liable to rock-bumps |
RU2584432C1 (en) * | 2015-02-06 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество "Кузбасский научно-исследовательский институт шахтного строительства" (ОАО Кузниишахтострой") | Trapezoid-shaped support with control of operating mode |
-
2007
- 2007-07-26 UA UAU200708590U patent/UA26645U/en unknown
-
2008
- 2008-06-09 RU RU2008123295/22U patent/RU77905U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560008C1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Method of excavation support on seam liable to rock-bumps |
RU2584432C1 (en) * | 2015-02-06 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество "Кузбасский научно-исследовательский институт шахтного строительства" (ОАО Кузниишахтострой") | Trapezoid-shaped support with control of operating mode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA26645U (en) | 2007-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1163660C (en) | Reinforcing bar netted chock and netted-shell bolting and shotcrete support | |
CN201170106Y (en) | Laneway anchor rod support system | |
CN109184733B (en) | Soft rock chamber bottom heave treatment supporting structure and method based on prefabricated bottom arc plate | |
KR100777212B1 (en) | A h-beam joint | |
RU77905U1 (en) | METAL FRAME MOLTAGE FASTENER "KTsLO" | |
CN107542096A (en) | The supporting construction of dam body between a kind of Adjacent Pit | |
CN205677638U (en) | A kind of loess tunnel anti-settling supporting structure | |
CN203035204U (en) | Large-section tunnel second lining grouping formwork trolley | |
KR100947903B1 (en) | Precast box structure construction method | |
KR101307821B1 (en) | Underground soil retaining wall structure for activity space securement | |
RU103134U1 (en) | METAL ARCH Malleable FASTENER | |
KR100557876B1 (en) | Pilot tunnel for 2-arch tunnel ? method for constructing the same | |
RU57827U1 (en) | MOUNTING MOUNT | |
RU160345U1 (en) | MINING | |
Majcherczyk et al. | Rock mass movements around development workings in various density of standing-and-roof-bolting support | |
CN104963722A (en) | Plate chain-type material-retaining wall for roadway | |
RU107281U1 (en) | THREE-LINK METAL ARCH ARRESIBLE FASTENER "KMP-AZRZ" | |
CN204225127U (en) | Foundation pit supporting construction | |
CN214574036U (en) | Mountain side slope building stable structure | |
JP6648389B2 (en) | Construction method of tunnel invert and precast plate for tunnel invert | |
CN203856510U (en) | Plate chain type roadway stop wall | |
CN212027799U (en) | City portal tunnel lining | |
RU2034155C1 (en) | Method for installation of support of mine working and support for its realization | |
CN218376494U (en) | Tunnel lining reinforced structure in inclined stratum | |
RU59726U1 (en) | MINING MOUNT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150610 |