Секция крепи горной выработки

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления выработок. Цель изобретения - повышение экплуатационной надежности крепи и снижение трудоемкости ее установки. Крепь состоит из наклонных верхняков (В) 1, продольного В 2, дополнительных продольных В 3 и затяжки 6. Наклонные В 1 состоят из балок, соединенных шарнирами 5 с образованием крестовин (К). Между центральной частью К и кровлей выработки расклинен В 2, а между верхними частями К расклинен В 3, который затяжками 6 зафиксирован относительно В 2. Нижние части К размещены в приямках 7. Для определения угла α наклона балок К к горизонтали используют выражение a = [arctg (δ_кл.+ d_п.в.- δ_зат)] : 0,5 - d_выр , где δ_кл, δ_зат -толщина соответственно клина и затяжки; d_п.в -диаметр В 2; d_выр -ширина выроботки. 1 з. п. ф-лы. 2 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано преимущественно для крепления горизонтальных и слабонаклонных выработок. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности крепи и снижение трудоемкости ее установки. На фиг.1 изображена секция крепи, стадия рабочего положения; на фиг.2 - схема для расчета устойчивости крепи. Секция крепи горной выработки состоит из наклонных верхняков 1, продольного верхняка 2, дополнительных продольных верхняков 3, распорных клиньев 4, шарнирного соединения 5 и затяжки 6 кровли. Наклонные верхняки 1 скрепляют между собой посредством шарнирного соединения 5 и тем самым образуют крестовины секции крепи. Крестовины устанавливают в распор в кровле выработки попарно, а их стяжку производят посредством жесткого закрепления продольного верхняка 2, расположенного на крестовинах по центру. Во избежание соскальзывания нижней части крестовин концевые части наклонных верхняков 1 утапливают в небольшие бортовые приямки 7 и для равномерного распределения нагрузки на верхнюю часть секции крепи устанавливают дополнительные продольные верхняки 3. После этого на верхнюю часть наклонных верхняков 1 укладывают затяжку 6 кровли, которая фиксирует дополнительные продольные верхняки по наклонной к центру крестовин. Установку каждой последующей секции крепи производят через расстояние, определяемое расчетным путем. Нагрузка на секции крепи создается весом пород в объеме свода естественного равновесия с пролетом а и высотой h_св: h_св= , где γ - объемная масса налегающих пород, т/м³; Н - глубина заложения выработки, м; μ - коэффициент Пуаcсона, равный 0,2-0,3; [ σ_p] - допускаемое напряжение на растяжение, МПа. Объем свода естественного равновесия определяется по формуле V_св= · a·h_св·l, где l - расстояние между крестовинами секции, м. При нагрузке на верхние части наклонных верхняков 1 нижние их концы получают дополнительное усилие, направленное вертикально вверх, чем увеличивают расклинивающий эффект. Точки приложения сил Р₁ и Р₃ находят по формуле b_1,3= , где b_1,3 - расстояние от стенки выработки до точки действия сил Р₁ и Р₃, м; d_п.в. - диаметр продольного верхняка, м. В случае возникновения эксцентриситета нагрузки она в большей степени воспринимается соответствующим наклонным верхняком и нарушения геометрической неизменяемости боковых крестовин не происходит. Модуль силы P₂= h · γ Модуль сил Р₁ и Р₃ находят по формуле
P₁= P₃= . Угол наклона балок крестовин к горизонтали находят из выражения
α = arctg · , град, где α - угол к горизонтали наклонных верхняков, град;
δ_кл - толщина клина, м;
δ_зат - толщина затяжки, м;
d_выр - ширина выработки, м.

Формула изобретения

1. СЕКЦИЯ КРЕПИ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ, включающая взаимодействующие со стенками выработки наклонные верхняки и затяжку, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности крепи и снижения трудоемкости ее установки, наклонные верхняки выполнены в виде балок, шарнирно скрепленных в центральных частях с образованием крестовин, а крепь имеет продольный верхняк, расклиненный посредством встречно направленных клиньев между центральными частями крестовин и кровлей выработки, причем балки крестовины наклонены к горизонтальной плоскости под углом, определяемым из выражения
α = arctg,
где α - угол наклона крестовины, град;
δ_КЛ - толщина клина, м;
δ_зат - толщина затяжки, м;
d_П.В - диаметр продольных верхняков, м;
D_ВЫР - ширина выработки, м. 2. Секция по п. 1, отличающаяся тем, что крепь имеет дополнительные продольные верхняки, расклиненные между верхней частью балок крестовин и кровлей выработки и зафиксированные относительно продольного верхняка затяжкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2