SU1652584A1

SU1652584A1 - Circular support of mine working

Info

Publication number: SU1652584A1
Application number: SU894699478A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Рева; Владимир Яковлевич Кириченко; Игорь Петрович Барышевский; Анатолий Витальевич Шмиголь; Олег Иванович Мельников; Леонид Когосович Нейман; Виктор Иванович Стыцин
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела; Павлоградское Производственное Объединение По Добыче Угля "Павлоградуголь"
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1991-05-30

Abstract

Изобретение относитс к горнодобывающей пром-сти и предназначено дл креплени горных выработок замкнутой крепью. Цель - снижение трудоемкости изготовлени крепи и повышение ее несущей способности в сложных горно-геологических услови х при пучащих породах почвы выработок Крепь состоит из полигональных рам. соединенных между собой продольными металлическими распорками (ПМР) 6. Рамы выполнены из металлических отрезков (МО) 1 в количестве кратном четырем соединенных между собой в чередующемс пор дке шарнирными узлами 3 и жесткими узлами 2 Выполнены МО 1 рам из двутаврового профил со скосами 4 на концах и срезанчыми с одной стороны полками (П) 5 в местах шарнирного соединени Ориентированы МО 1 к другу другу сторонами с П 5 и соеди НРНЫ болтами На концах VIO 1 выполнены отверсти в которых установлены болты причем ПМР 6 изготовлены из таврового чр па с со СThe invention relates to the mining industry and is intended for securing mine workings with a closed support. The goal is to reduce the labor intensity of the production of lining and increase its bearing capacity in difficult geological conditions in pulling rocks of the soil workings. The support consists of polygonal frames. interconnected by longitudinal metal struts (PMR) 6. The frames are made of metal segments (MO) 1 in a multiple of four interconnected in alternate order by hinge nodes 3 and rigid nodes 2 MO 1 frames are made of I-beams with bevel 4 at the ends and shelves (P) 5 cut from one side at the hinge points. MO 1 is oriented towards each other with P 5 and NRNA connectors with bolts. At the ends of the VIO 1 there are holes in which bolts are installed and PMR 6 are made of T-shaped cs pa s c s

Description

Изобретение относитс к горнодобывающей промышленности и предназначено дл креплени горных выработок замкнутой крепью в сложных горно-геологических услови х при пучащих породах почвы.The invention relates to the mining industry and is intended to fasten mine workings with a closed lining in difficult mining and geological conditions when the soil rocks out.

Цель изобретени - снижение трудоемкости изготовлени крепи и повышение ее несущей способности в сложных горно-геологических услови х при пучащих породах почвы выработок.The purpose of the invention is to reduce the labor intensity of the manufacture of lining and increase its bearing capacity in difficult geological conditions during the pulling rocks of the soil workings.

На фиг.1 изображена предлагаема крепь; на фиг.2 - продольное соединение рам распорками из таврового профил ; на фиг.З - шарнирный узел соединени элементов крепи.Figure 1 shows the proposed lining; figure 2 is a longitudinal connection of frames with struts of a T-profile; FIG. 3 shows a hinge joint of a support element connection.

Крепь содержит полигональные рамы из металлических отрезков 1 из двутаврового профил , жесткие узлы 2 соединени элементов , шарнирные узлы 3 соединени элементов, скосы 4 концов элементов в шарнирных соединени х, срезанные полки 5 двутавра в концевых част х элементов в шарнирных узлах, продольные распорки 6 из таврового профил , болтовое соединение 7 распорок.The support contains polygonal frames of metal segments 1 of I-beams, rigid nodes 2 joints of elements, hinged nodes 3 joints of elements, bevels 4 ends of elements of hinged joints, cut off flanges 5 of I-beams in the end parts of elements in hinged nodes, longitudinal struts 6 of T-section, bolted connection 7 struts.

В качестве профил элементов крепи выбран двутавр, обладающий максимальными прочностными характеристиками по сравнению с другими видами профилей.As the profile of the lining elements, an I-beam was selected, which has the maximum strength characteristics in comparison with other types of profiles.

Крепь выполнена полигональной с количеством отрезков-элементов, кратным четырем . Это позвол ет с целью упрощени конструкции и улучшени ее работы половину всех элементов 1 крепи состыковать между собой жестко с помощью узлов 2 с усилением этих узлов, например, приваренными косынками и, кроме того, рационально расположить крепь в сечении выработки. Друга половина узловых соединений 3 крепи выполнена шарнирной, дл этого концы элементов 1 в этих соединени х имеют скосы 4 и односторонне срезанные полки 5 двутавра, что дает возможность внахлестку соединить концы элементов и обеспечить их шарнирность с помощью болтового соединени . При этом жесткие 2 и шарнирные 3 узлы расположены в крепи в чередующемс пор дке. Рамы между собой в продольном направлении жестко соединены распорками 6, изготовленными из таврового профил . На концах распорки имеют вырезы, которые вход т в полки двутавра элементов 1 и с помощью болтовых соединений 7 внахлестку жестко фиксируютс на крепиThe support is made polygonal with the number of segments-elements multiple of four. In order to simplify the construction and improve its work, this allows half of all elements of the lining to join rigidly with each other with the help of nodes 2 with reinforcement of these nodes, for example, welded kerchiefs and, moreover, to rationally position the lining in the output section. The other half of the nodal joints 3 of the lining are made hinged; for this, the ends of the elements 1 in these joints have bevels 4 and one-sidedly cut off flanges 5 of the I-beam, which makes it possible to overlap the ends of the elements and to ensure their hinge with a bolt connection. In this case, rigid 2 and hinged 3 nodes are located in the lining in alternating order. The frames between them in the longitudinal direction are rigidly connected by spacers 6, made of a T-profile. At the ends, the spacers have cutouts that are included in the flanges of the I-beams of the elements 1 and with the help of the bolted joints 7 overlap are rigidly fixed on the support

Установку крепи в выработке производ т следующим образом.The installation of support in the development is made as follows.

Зна направление максимальных смещений пород в выработке, собирают сначала элементы 1 со стороны почвы. При этом шарнирное соединение 3 направлено в сторону действи максимальных смещений пород. Элементы крепи 1 в продольном направлении соедин ют с помощью распорок 6, обращенных ребром в сторону массива пород. После установки элементов в почве замыкают оставшимис элементами 1 крепь по бокам и своду выработки и соедин ют их в продольном направленииKnowing the direction of maximum displacement of rocks in the mine, first collect elements 1 from the soil. In this case, the hinge joint 3 is directed in the direction of the maximum displacement of rocks. The elements of the lining 1 in the longitudinal direction are connected with the help of struts 6, facing with an edge towards the rock mass. After the elements are installed in the soil, they are closed with the remaining elements 1 of the lining on the sides and the arch of the excavation and are connected in the longitudinal direction.

распорками с установленными рамами. Распорки б ребрами обращены наружу в сторону массива и внахлестку соединены между собой болтами 7Struts with fixed frames. Struts b ribs facing outward in the direction of the array and overlap bolted together 7

Крепь в выработке устанавливают таким образом, чтобы шарнирные узлы находились со стороны максимальных смещений пород, а поскольку количество элементов 1 кратно четырем, то в сечении выработки всегда сохран етс противоположное расположение шарниров (кровл - почва, бок - бок и т.д.). По контуру рам производ т зат жку крепи.The support in the excavation is set in such a way that the hinge nodes are located on the side of maximum displacements of rocks, and since the number of elements is 1 times four, the opposite arrangement of the hinges always remains in the production section (roof - soil, side-by-side, etc.). The frame contour is tightened.

Крепь работает следующим образом. Горные породы, смеща сь в сторонуThe support works as follows. Rocks shifting to the side

выработки, оказывают давление на крепь. Первоначально они взаимодействуют с ребрами продольных распорок 6, которые (как концентраторы напр жений) разрушают породы . Заполнение разрушенными породами пространства между ребрами распорок и зат жка крепи обеспечивают заданную податливость породного контура выработки , не превышающую допустимой величины . Вокруг крепи создаетс буферна зонаdevelopment, put pressure on the lining. Initially, they interact with the ribs of the longitudinal struts 6, which (like stress concentrators) destroy rocks. Filling the space between the edges of the struts and the fixing of lining with the destroyed rocks ensures the specified compliance of the rock contour of the excavation, not exceeding the permissible value. A buffer zone is created around the support.

из разрушенных пород, котора снимает пиковые нагрузки на крепь от сдвигающихс пород и позвол ет работать шарнирным узлам 3. Всесторонне обжима крепь, породы вступаютс ней во взаимодействие Поскольку шарнирные соединени 3 направлены в сторону действи максимальных смещений пород, то благодар повороту в них элементов крепи происходит благопри тное перераспределение неравномерных нагрузок со стороны массива по периметру крепи. Поворот элементов 1 крепи в шарнирах 3 может осуществл тьс до тех пор. пока скосы 4 на их концах не будут упиратьс е полки двутавра элементов. При этом давление как бы перекатываетс по крепи и в св зи с тем. что шарнирные соединени 3 расположены по направлению действи максимальных смещений пород как со стороны кровли и почвы, так и перпендикул рно им, т.е. со стороны боков, то в результате выравнивани нагрузок в указанных направлени х создаетс оптимальный режим крепи.from destroyed rocks, which relieves peak loads on lining from shifting rocks and allows hinge assemblies 3 to work. Comprehensively crimping lining, rocks interact with it. Since hinged joints 3 are directed towards maximum displacement of rocks, due to the rotation of lining elements in them, favorable redistribution of uneven loads from the side of the array along the perimeter of the lining. The rotation of the lining elements 1 in the hinges 3 can be carried out until then. until bevels 4 at their ends abut the shelf of an I-beam of elements. In this case, the pressure rolls along the support and in connection with this. that the hinge joints 3 are located in the direction of the maximum displacement of rocks both from the side of the roof and the soil, and perpendicular to them, i.e. from the sides, as a result of leveling the loads in these directions, an optimum support mode is created.

При кратности элементов четырем всегда обеспечиваетс это условие.When the multiplicity of elements is four, this condition is always provided.

Оптимальный режим работы крепи обеспечиваетс также тем, что обща величина смещений пород не превышает допустимых значений, поэтому вокруг выработки в массиве создаетс така зона неупругих деформаций , котора взаимодействует с крепью в оптимальных режимах нагружени . При этом выполнение крепи полигональной конструкции значительно повышает надежность шарнирных соединений при ее работе и в целом несущую способность крепи. Это исключает возможность продавлива- ни элементов 1 в шарнирных соединени х внутрь выработки, поскольку увеличен угол их состыковки по сравнению, например, с кольцевой шарнирной крепью, а также заThe optimum mode of operation of the lining is also ensured by the fact that the total value of rock displacements does not exceed the allowable values, therefore around the excavation in the massif such a zone of inelastic deformations is created that interacts with the support in optimal loading conditions. At the same time, the support of the polygonal structure significantly increases the reliability of the hinged connections during its operation and, in general, the carrying capacity of the support. This eliminates the possibility of pushing the elements 1 in the hinged joints into the inside of the mine, as the angle of their joining is increased compared to, for example, a ring hinge support, as well as

счет перехода работы шарнирного узла в жесткий режим после исчерпани заданного угла поворота.the account of the transition of the work of the hinge assembly to the rigid mode after the specified angle of rotation is exhausted

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и FORUMAWLAH AND ISLANDS

Замкнута крепь горных выработок, включающа полигональные рамы из металлических отрезков в количестве, кратном четырем, соединенных между собой в чередующемс пор дке шарнирно и жестко. рамы соединены между собой продольными металлическими распорками, отличающа с тем, что, с целью снижени трудоемкости изготовлени крепи и повышени ее несущей способности в сложных горно-геологических услови х при пучащих породах почвы выработок, металлические отрезки рам выполнены из двутаврового профил соThe lining of mine workings is enclosed, including polygonal frames of metal segments in a multiple of four, interconnected in an alternate order pivotally and rigidly. the frames are interconnected by longitudinal metal struts, characterized in that, in order to reduce the labor-intensiveness of the production of lining and increase its bearing capacity in difficult mining and geological conditions during flowing soil of mine workings, the metal fragments of the frames are made of I-beams

скосами на концах и срезанными с одной стороны полками в местах шарнирного соединени , при этом металлические отрезки ориентированы друг к другу сторонами со срезанными полками и соединены болтами.bevels at the ends and shelves cut off on one side at the hinge joints, with the metal segments oriented towards each other with cut shelves and bolted together.

установленными в отверсти х, выполненных на концах металлических отрезков, причем продольные распорки изготовлены из таврового профил и соединены одним ребром с металлическими отрезками рамы, аinstalled in holes made at the ends of the metal segments, the longitudinal struts made of a T-shaped profile and connected by one edge with metal frame segments, and

другим ребром ориентированы в сторону внешнего контура рамы крепи, при этом на концах одного из ребер таврового профил выполнены вырезы дл соединени с полками двутавра металлических отрезков, приthe other edge is oriented towards the external contour of the frame of the support, while at the ends of one of the edges of the T-shaped profile there are cutouts for connection with the flanges of the I-beam of the metal segments, with

этом продольные распорки соединены между собой внахлест.this longitudinal struts are overlapped.

SS VW- SS VW-

Х WX w

АBUT

rxrx

.-х гх w х . x gx w x

..

Фие. 2Phie. 2

Фиг.ЗFig.Z

Claims

Claim

Closed support of mine workings, including polygonal frames of metal segments in a multiple of four, interconnected alternately pivotally and rigidly, the frames are interconnected by longitudinal metal struts, characterized in that, in order to reduce the complexity of manufacturing the support and increase its bearing abilities in difficult geological conditions with heaving soil rocks of mine workings, metal sections of frames are made of an I-profile with bevels at the ends and cut off from one Torons shelves in places of articulation. while the metal segments are oriented to each other by the sides with the shelves cut off and are connected by bolts installed in the holes made at the ends of the metal segments, the longitudinal struts made of T-profiles and connected by one edge to the metal segments of the frame, and the other edge oriented towards the outer contour support the frame, while at the ends of one of the ribs of the T-profile, cuts are made for connection with the flanges of the I-beam of metal segments, while the longitudinal struts are connected lapped together.

/,