Арочная податливая крепь

 

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при сооружении подземных горных выработок. Целью изобретения является повышение надежности крепления пространства между арочной крепью и массивом горных пород и улучшение условий работы крепи в податливом режиме. Крепь включает крепежные элементы 1 желобчатого профиля с узлами податливости. В желобах элементов 1 размеш.ены эластичные оболочки (ЭО) 3 с продольной перегородкой 6, разделяюш,ей каждую ЭО 3 на две полости. Во внутренней полости ЭО 3 м.б. размещены армирующие элементы 7. Длина ЭО 3 соответствует длине элементов 1 и ЭО имеет по длине переменную площадь поперечного сечения. После установки арки в выработке через установленный в ЭО 3 штуцер в последнюю подают твердеющий материал 4. Под действием давления ЭО 3 распрямляются и со стороны горных пород 5 принимают форму контура выработки. Сначала контактирующую с элементами 1 полость ЭО 3 заполняют высокопрочным твердеющим материалом. Затем заполняют низкопрочным материалом полость ЭО 3, контактирующую с горными породами 5. Этим обеспечивается податливость крепи. При смещениях в горизонтальной плоскости для обеспечения равномерной деформации крепи выработки ЭО 3 по контуру арочной крепи м.б. размещены неравномерно . Для обеспечения надежного противодействия силам смещения пород 5 ЭО 3 выполняются из электропроводного материала и заполняются ферромагнитной жидкостью. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. ( (Л А-А со ;о | 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др 4 E 21 0 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А-А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3850320/22-03 (22) 04.02.85 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (72) В. И. Штеле (53) 622.281.6 (088.8) (56) Чепрунов Г. Д. Технология и комплексная механизация проведения горных выработок. М.: Недра, 1970, с-. 72 — 73.

Патент ФРГ № 2627256, кл. Е 21 D 11/10, 1971. (54) АРОЧНАЯ ПОДАТЛИВАЯ КРЕПЬ (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при сооружении подземных горных выработок. Целью изобретения является повышение на дежности крепления пространства между арочной крепыш и массивом горных пород и улучшение условий работы крепи в податливом режиме. Крепь включает крепежные элементы 1 желобчатого профиля с узлами податливости. В желобах элементов 1 размещены эластичные оболочки (ЭО) 3 с продольной перегородкой 6, разделяющей каждую ЭО 3 на две полости. Во внутренней

„„Я0„„1301978 полости ЭО 3».б. размещены армирующие элементы 7. Длина ЭО 3 соответствует длине элементов 1 и ЭО имеет по длине переменную площадь поперечного сечения. После установки арки в выработке через установленный в ЭО 3 штуцер в последнюю подают твердеющий материал 4. Под действием давления ЭО 3 распрямляются и со стороны горных пород 5 принимают форму контура выработки. Сначала контактирующую с элементами 1 полость ЭО 3 заполняют высокопрочным твердеющим материалом. 3атем заполняют низкопрочным материалом полость ЭО 3, контактирующую с горными породами 5. Этим обеспечивается податливость крепи. При смещениях в горизонтальной плоскости для обеспечения равномерной деформации крепи выработки ЭО 3 по контуру арочной крепи м.б. размещены неравномерно. Для обеспечения надежного противодействия силам смещения пород 5 ЭО 3 выполняются из электропроводного материала и заполняются ферромагнитной жидкостью.

4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1301978

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении подземных горных выработок.

Цель изобретения — повышение надежности крепления пространства между арочной крспью и массивом горных пород и улучшение условий работы крепи в податливом режиме.

На фиг. 1 показана закрепленная выработка, общий вид; на фиг. 2 — - желобчатый крепежный элемент до его устаноьки в Bblработке: на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 1 (после установки в выработке).

Прочная податливая крепь состоит из желобчатых крепежных элементов 1, узлов 2 податливости и эластичных оболочек 3, которые размещены и закреплены в желобах крепежных элементов 1. Эластичные ооолочки снабжены штуцерами (не показаны) для нагнетания в последние тверде)«щего материала. Крепежные элементы 1 имеют отВерстия, в которых размещены штуцера.

Эластичные оболочки 3 имеют удлиненную цилиндрическую форму, их длина соответствует длине крепежных элементов 1.

Крепь работает следующим образом.

После установки арки в выработке через штуцер, размещенный в эластичной оболочке 3, с помощью бетононасоса (не показан) в последнюю подают тверде)ощий материал 4. Под действием давления твердеющего материала оболочки 3 распрямляются и co cTopoH h! гор((ых пород ь пГ)и н им а ют форму контура горной выработки, повторяя ее неровности. В качестве твердеющего материала используют высококачественный цементный раствор. Ооолочки выполняют из резины или из быв)пих в употреблении брезентовых вентиляционных труб после их реставра ции. П()с. I(II(I!.п(TH IIH)1 в «боло IK>, 3 цементный раствор схватывается и затвердеваег, обеспечивая плотный контакт ярок с боковыми породами 5.

Эластичные оболочки 3 выполняют с продольной перегородкой 6, прн этом сначала заполняют высокомарочным твердеющим материалом полость оболочки, контактирующую с крепежными элементами арочной крепи, а затем заполняют низкомарочным твердеющим материалом полость оболочки, контактирующую с горными породами 5, тем самым ооеспечивается податливость крепи за счет первоочередного разрушения слоя из низкомарочного твердеющего материала.

Эластичные оболочки 3 могут быть снабжены армирующими элементами 7 в виде отрезков капроновых или стеклопластиковых нитей и канатов, которые размещены внутри оболочки и крепятся к внутренней поверхности оболочки 3 до нагнетания в нее твердеющего материала 4.

При значительной анизотропии (по направленик)) горного давления, например при преооладании смещений в горизонтальной плоскости, для обеспечения равномерной деформации крепи горной выработки эластичные оболочки по контуру арочной крепи могут быть размещены неравномерно.

Учитывая, что величина отклонения контура горных пород выработки от внешнего контура арочной крепи может варьироваться в значительных (Π— 1,5 м) пределах, то эластичные оболочки могут использоваться с переменной площадью сечения по их длине.

Цементная смесь, нагнетаемая в эластичные оболочки 3, долго набирает прочность. Для исключения этого недостатка оболочки выполняют из электропроводного материала или снабжают внутренним проволочным каркасом в виде соленоида, а оболочки заполняют ферромагнитной жидкостью. При пропускании электрического тока

20 через проволочный каркас под действием магнитного поля ферромагнитная жидкость в оболочке меняет свое агрегатное состояние, т.с. затвердевает, тем самым обеспечивается надежное противодействие силам смещения горных пород. В этом случае возможно повторное использование оболочек.

Использование предлагаемой крепи позволит снизить трудоемкость зубутовки закрепи«го пространства, повысить эффектив)юсть взаимодействия металлической ароч30 ной крепи с горными породами при значительной неровности контура выработки.

Форл(ула изобретения

1. Арочная податливая крепь, включаюп(ая крепежные элементы желобчатого профиля с узлами податливости и эластичные оболочки, снабженные штуцерами для нагнетания в них твердеющего материала, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности крепления пространства между арочной крепыш и массивом горных пород и улучшения условий работы крепи в податливом режиме, эластичная оболочка снабжена продольной изолирующей перегородкои, разделяющей последнюю на две полости, при этом полость оболочки, контактирующая с контуром горных пород, заполнена низкопрочным твердеющим материалом, а полость оболочки, контактирующая с элементами арочной крепи, заполнена высокои рочн ь1 м твердеющим материалом.

2. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что во внутренней полости эластичной оболочки размещены армирую(цие элементы.

3. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что эластичные оболочки по контуру арочной крепи размещены неравномерно.

4. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что эластичная оболочка по длине имеет переменную площадь поперечного сечения.

1301978

Составитель Л. Березняка

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 942/33 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что эластичные оболочки выполнены из электропроводного материала и заполнены ферромагнитной жидкостью.