SU1703824A1 - Крепь горных выработок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу. в частности к креплению горных выработок. Цель изобретени  - сохранение несущей способности крепи, снижение которой происходит в результате наклона рам вдоль продольной оси выработки. Крепь, содержит стойку, верхн ки, замки 3 и межрамные ст жки 4. Крепь снабжена канатом 6, нат нутым в кровле, концы которого закреплены в ненарушенном породном массиве. Благодар  жесткой св зи каната 6 с верхн ками рам последние удерживаютс  в вертикальном положении. Это обеспечивает работу крепи в расчетном режиме, а следовательно , увеличивает срок службы выработки. 6 ил. Ё 7 V4 О Сд) 00 го t

Description

Изобретение относитс  к горному делу, в частности к креплению горных выработок.

Технологи  очистной выемки требует проведени  серии горизонтальных и верти- 5 кальных выработок с применением буровз- рывных работ. Наличие множества выработок, расположенных близко друг от друга, обуславливают концентрацию напр жений в целиках между ними (создаютс  10 услови  дл  разрушени  выработок).

Особенно активные разрушени  происход т в приконтурной толще пород. Наблюдаютс  подвижки отделившихс  от массива кусков руды в стороны как поперечной, так 15 и продольной оси выработки.

В этих услови х нашла широкое применение трехзвенна  металлическа  арочна  податлива  крепь из специальных профилей проката. Рама крепи состоит из двух 20 стоек, верхн ка (арки), замков дл  соединени  этих элементов, межрамных ст жек, же- лезобетонных, дерев нных или металлических решетчатых зат жек. Рамы крепи устанавливаютс  в выработках на 25 рассто нии 0;5-1.25 м одна от другой и соедин ютс  между собой межрамными ст ж- ками.- Ст жки креп тс  к стойкам, и верхн кам с помощью скоб, планок и гаек.

Недостатком этой крепи  вл етс  то, 30 что воспринима  нагрузку от пород, смещающихс  вдоль продольной оси выработки или же под углом к этой оси, рамы крепи отклон ютс  от первоначального верти- 35 кального положени . Достаточно одной из рам отклонитьс , как этот наклон передаетс  с помощью межрамных ст жек остальным рамам. Происходит так называемый эффект домино. Отклонение рам крепи от 40 вертикали ведет к резкому снижению их несущей способности, а следовательно, к бы-строму разрушению выработки.

- Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  металличе- 45 ека  арочна  податлива  крепь, состо ща  из стоек, верхн ков, замков и межрамных ст жек и зат жек. Рамы этой крепи прикреплены к породному массиву анкерами.

. Недостатком известной конструкции 50 крепи  вл етс  то, что в процессе эксплуатации анкеры попадают в зону значительных смещений породы, охватывающую всю толщу породного целика между выработка- MV. В результате этого рамы крепи вместе с 55 анкерами смещаютс . Таким образом, фиксаци  рам крепи с помощью анкеров в услови х больших смещений пород не исключает наклона рам, а следовательно, не обеспечивает возможности сохранени  их расчетной несущей способности.

Целью изобретени   вл етс  сохранение расчетной несущей способности металлической арочной податливой крепи в услови х больших смещений пород, окружающих выработки доставки, за счет исключени  наклона рам по длине выработки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что из- вест а  крепь выработок, включающа  рамы крепи, установленные в выработке и состо щие из стоек, верхн ков и замков и межрамных ст жек, снабжена канатом, нат нутым вдоль выработки, канат прикреплен к каждому из верхн ков рамы и его концы жестко закреплены в породном массиве .

Наличие св зи между верхн ками рам крепи и нат нутым в кровле по длине выработки стальным канатом позвол ет обеспечить сопротивл емость наклону крепи вдоль выработки. Отклонение рам крепи от вертикали зависит от прочности крепежных замков и прочности закреплени  концов каната. Крепь становитс  более устойчивой.

На фиг. 1 показан канат в поперечном сечении выработки; на фиг. 2-4 - концы каната в шпуте с помощью цементно-песча- ного раствора к анкерам и стойкам; на фиг. 5 - узел креплени  верхн ка к канату.

Крепь выработок доставки представл ет собой рамы, состо щую из верхн ка (арки ) 1 и двух стоек 2. Верхн к 1 соединен со стойками 2 с помощью замков 3. Рамы между собой по длине выработки соединены межрамными ст жками 4. На рамы уложена зат жка 5. Вдоль выработки прот нут канат 6, один конец которого закрепл етс  в ненарушенной части породного массива. Дл  этого бур т шпур 7 на глубину 1,5-2.0 м, в который завод т конец каната, а затем шпур заполн ют цементно-песчаным раствором. Возможно закрепление каната б к анкеру 8. установленному в тупиковой (забойной) части выработки. Анкер может быть железобетонным клиновым или распорным.

Дл  закреплени  конца каната можно использовать стойку 9, заведенную в лунки 10, сделанные в кровле и почве тупиковой части выработки. После закреплени  одного из концов каната его нат гивают вдоль выработки под верхн ками 1 крепи. Нат жение осуществл ют с помощью скреперной лебедки, нат жных муфт и других устройств. В нат нутом состо нии канат 6 прикрепл ют к верхн кам 1 крепи с помощью замков, скоб и т.д.

После закреплени  каната 6 к верхн кам 1 крепи закрепл ют второй его конец в породном массиве. Место креплени  каната выбирают в зависимости от устойчивости массива: в торце (забое) выработки, в выработке , расположенной перпендикул рно к закрепл емой.

Таким образом, кажда  рама помимо фиксации ее в вертикальном положении посредством межрамных ст жек зафиксиро- вана в этом положении еще канатом, концы которого жестко закреплены в породном массиве.

В результате этого предлагаема  крепь сохран ет свою расчетную несущую спо- собность, а следовательно, исключает проведение работ по ремонту и перекреплению. В этой св зи снижаютс  трудовые и материальные затраты на поддержание выработок, обеспечиваетс  пла- номерна  отработка блоков (панелей).

Использование предложенной крепи позволит получить значительный экономический эффект за счет снижени  объемов перекреплени .,

Расчет экономического эффекта выполнен по известной методике.

Объем перекреплени  на шахтах составл ете среднем 3500м в год. Около 2100 (60% от перекрепленных)составл ют выра- ботки, вышедшие из стро  по причине наклона крепи вдоль продольной оси выработки. С применением предлагаемой крепи на эту величину уменьшитс  прот женность выработок нуждающихс  в пере- креплении.

Стоимость металлокрепи. руб/т 163,6 Стоимость лесоматериалов, руб/м3

42.3

Средневзвешенный расход металла на перекрепление.т/м 0,267

Расход лесоматериалов на перекрепление . м3/м 0,2

Заработна  плата на перекрепт ние, руб/м 14,7

Таким образом расходы на перекрепление 1 м выработки составл ют 66,8 руб/м.

Экономический эффект будет равен 140 тыс.руб/год.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Крепь горных выработок, включающа  рамы крепи, установленные через интервалы по длине выработок и состо щие из стоек, верхн ков с замками в сводовой части , замков дл  соединени  элементов крепи между собой, и межрамных ст жек, отличающа с  тем, что, с целью сохранени  несущей способности рам путем исключени  их наклона по длине выработки в усло ви х больших смещений пород в . приконтурной зоне выработки, крепь имеет канат, установленный продольно с внутренней стороны крепи в свободной сводовой части верхн ков и жестко соединенный сними посредством замков сводовой части, при этом концы каната имеют приспособлени  дл  креплени  их в горном массиве.

   фиг.1

   8

   V//////////S/,

   фигЗ

   I

   .

   I

   /

   / У77777777 Фру/7/7/

   Фи г 4

   1U

   .

   I

   Фиг. 5