Крепь горных выработок
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для крепления горных выработок в сложных горногеологических условиях с повышенным боковым давлением. Цель - улучшение режима работы крепи путем повышени сопротивляемости боковым нагрузкам. На опорной поверхности (ОП) рамы крепи 1 расположена стопорная стенка (СС) 2. Располагается СС 2 в зоне максимального бокового отпора в месте наименьшего ее влияния на опору, а именно СС 2 размещена от торца ОП, обращенной внутрь контура рамы крепи 1, на расстоянии X. Последнее определяется из выражения X=HCTG(φ/4+φ/2), а высота H СС 2 определяется из выражения H=[Q(1-SINφ)SIN(φ/4+φ/2)]/L[P/S(1+SINφ)+2KKCOSφ, где Q - горизонтальная нагрузка на СС 2 P - вертикальная нагрузка на ОП S - площадь ОП L - длина СС 2 φ - угол внутреннего трения для сыпучих пород K - сцепление пород K - коэффициент ослабления пород за счет обводненности и трещиноватости. При этом сколу породной призмы препятствуют не только силы сцепления пород K, но и вертикальная составляющая P нагрузки на ОП. Под действием P на ОП рамы крепи 1 происходит внедрение СС 2 в породы почвы. Затем под действием под действием нагрузки Q СС 2 скалывает породную призму с одновременной боковой податливостью опоры и снижением действующей на нее нагрузки Q. Это обеспечивает устойчивую работу крепи. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР (21) 4608791/23-03 (22) 23.11.88 (46) 15. 11.90.Бюл„ и 42 (71) Днепропетровский государственный проектный институт "Днепрогипрошахт" (72) Б.М.Родель (53) 622,281.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 383835, кл. Г 21 D 11/14, 1971. Авторское свидетельство СССР II 1209885, кл., Г 21 D 11/14, 1984. (54) КРЕПЬ I OPHHX ВЫРАБОТОК (57) Изобретение относится к горной промьпиленности и предназначено для крепления горных выработок в сложных горно-геологических условиях с повышенным боковым давлением. Цель — улуч» шение режима работы крепи путем повышения сопротивляемости боковым нагрузкам. Иа опорной поверхности (ОП) рамы крепи 1 расположена стопорная стенка (СС) 2. Располагается СС 2 в зоне максимального бокового отпора в месте наименьшего ее влияния на „„SU„„1606701 А 1 2 опору, а именно СС 2 размещена от торца ОП, обращенной внутрь контура рамы крепи 1, на расстоянии х. Последнее определяется из выражения х = ctg(n/4+//2), а высота h СС 2 определяется из выражения h =PQ(1— -sing) sin(ii /4 Кр j2)g /1.(Р/S (I+sing) + +2Kk costs), где Я вЂ” горизонтальная нагрузка на СС 2; P — вертикальная нагрузка на ОП; S — площадь ОП; L— длина СС 2; (— угол внутреннего трения для сыпучих пород; К вЂ” сцепление пород; k — коэффициент ослабления пород за счет обводненности и трещиноватости. При этом сколу породной призмы препчтствуют не только силы сцепления пород К, но и вертикальная составляющая P нагрузки на ОП. Под действием P на ОП рамы крепи 1 происходит внедрение СС 2 в породы почвы. Затем под действием нагрузки Q СС 2 скалывает породную призму с одновременной боковой податливостью опоры и снижением действующей на нее нагрузки О. Это обеспечивает устойчивую работу крепи. 4 ил. 1606701 1О 25 и х = hctg(— -+ — -) .4 2 30 опре35 где Q h опредеS co s(g К k.— где Q К Изобретение относится к гарной промышленности, кбнкретно к креплению выработок в сложных горно-геологических условиях, с повышенным боковым давлением. Цель изобретения — улучшение режима работы крепи путем повышения сопротивляемости боковым нагрузкам. На фиг.1 изображена крепь горной выработки, поперечное сечение; на фиг.2 — узел I на фиг.1; на фигвЗ вид А на фиг.2; на фиг.4 — расчетная схема взаимодействия опоры с породами почвы. Предлагаемая крель включает раму крепи 1 и стопорную стенку 2, расположенную на опорной поверхности рамы крепи 1. На опорных поверхностях крепи стопорная стенка располагается в зоне максимального бокового . отпора, в месте наименьшего ее влияния на опору,т.е. стопорная. стенка размещена от торца опорной поверхности, обращенной внутрь контура рамы крепи на расстоянии х, определяемом из выражения а высота стопорной стенки h деляется выражением 4 2 ГР 1. — (1вввпу)в2 Kk сов Cpj s горизонтальная нагрузка на стопорную стенку; вертикальная нагрузка на опорную поверхность; площадь опорной поверхности; длина стопорной стенки; угол внутреннего трения поРоду сцепление пород; коэффициент ослабления пород за счет обводненности и трещиноватости. При этом сколу породнои призмы препятствуют не только силы сцепления пород, но и вертикальная составляющая нагрузки на опору. Кроме того, место расположения стопорной стенки определяют тем, что момент, возникаю; щий вследствие реакции N вертикальной составляющей нагрузки P на опору, .компенсирует момент, возникающий от реакции К горизонтально. составляющей нагрузки (f, что приводит к снижению затрат на изготовление крепи и увеличению горизонтальной реакции сопротивления крепи, а следовательно, повышается ее устойчивость. Крепь работает следующим образом. Под действием вертикальной составляющей нагрузки P на опору рамы крепи 1 происходит внедрение стопорной стенки 2 в породы почвы. Затем под действием горизонтальной составляющей нагрузки (1 стопорная стенка 2 производит скол породной призмы с одновременной боковой податливостью опоры и снижением действующей на нее нагрузки чта обеспечивает устойчивую рабо20 ту кРепи Формула изобретения Крепь горных выработок, включаю= щая рамы крепи со стопорной стенкой на опорных поверхностях, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения режима работы крепи путем повышения сопротивляемости боковым нагрузкам, стопорная стенка размещена от торца, опорной поверхности, обращенной внутрь контура рамы крепи, на расстоянии х, определяемом из выражения и х = h ctg(— -+ — -), 4 2 1 а высота стопорной стенки ляется выражением 4 2 0(1-sinO) sin(— -+ L ((1+s in)) +2 Kk Г P s горизонтальная нагрузка на стопорную стенку; угол внутреннего трения для сыпучих пород; длина стопарной стенки; вертикальная нагрузка на опорную поверхность; площадь опорной поверхности; сцепление пород; коэффициент ослабления пород за счет обводненности и трещиноватости. 1606701
