Спосіб кріплення гірничих виробок
Номер патенту: 84005
Опубліковано: 10.10.2013
Автори: Бабіюк Геннадій Васильович, Пунтус Володимир Федорович
Формула / Реферат
1. Спосіб кріплення гірничих виробок, який включає буріння шпурів, установку в них анкерів та зведення постійного рамного кріплення, який відрізняється тим, що процес кріплення виробки відбувається в два етапи, спочатку, після просування вибою на довжину заходки, встановлюють підвісне тимчасове кріплення у вигляді суцільного верхняка з розвантажуючими консолями, котрий розміщують відкритою частиною профілю до порід і через решітчасту затяжку, фігурні планки та отвори у міжрамних подовжніх стяжках прикріплюють до покрівлі попарними анкерами збільшеної довжини й з комбінованим режимом роботи, жорстким на ділянці біля контуру виробки та піддатливим за її межами, а потім з відставанням від вибою за зоною розміщення прохідницького обладнання й одночасно з його роботою монтують з силовим розпором постійне рамне кріплення, що складається зі складених стійок, які збирають завчасно із прямолінійного опорного елемента, котрий розташовують зовні відкритою частиною профілю до порід й встановлюють на опорні башмаки, які прикріплюють до підошви анкерами, та криволінійного кутового елемента, котрий зсередини внапуск з'єднує верхняк і опорний елемент стійки та має прямолінійні кінці й вигнуту у формі еліпса проміжну ділянку, згаданого раніше верхняка з міжрамною огорожею, вузлів піддатливості на стійках й верхняку, скоб з фігурними планками та гайками, а після зведення рам нестійку покрівлю додатково укріплюють шляхом встановлення між рамами жорстких сталево полімерних анкерів й утворюють у покрівлі потужну армопородну плиту.
2. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що під час встановлення верхняка його попередньо напружують, забиваючи клини на кінцях розвантажуючих консолей, для утворення яких вузол закріплення бічних довгих анкерів зміщують впритул до стійок рами, а на сполученні виробки з лавою, перед демонтажем стійки, до розвантажуючої консолі під'єднують додатковий верхняк, другий кінець якого спирається на очисне кріплення з боку виробленого простору лави.
3. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що постійне рамне кріплення споруджують у виробці прямокутного перетину, а рама має форму близьку до трапеції, при цьому скоби для вузла піддатливості на верхняку встановлюють під час його монтажу, стійки у місці сполучення з верхняком мають прямолінійні розвантажуючи консолі довжиною, яка необхідна лише для формування вузла горизонтальної податливості, обмежувачем якої є фігурна планка довгих анкерів, а вузол з'єднання на стійці розміщують на прямолінійних частинах елементів, що з'єднуються, з урахуванням величини конструктивної піддатливості.
4. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що в штреках з кутом падіння пласта до 10¸12° рама кріплення має форму неправильної трапеції, причому верхняк орієнтують під кутом за падінням пласта без підривання порід покрівлі, короткий кутовий елемент згинають під кутом, який збільшують на кут падіння пласта, а довгий кутовий елемент згинають під кутом, який зменшують на кут падіння пласта.
5. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що анкера у покрівлі виробки встановлюють на двох рівнях для створення біля контуру несучої армопородної плити та піддатливої зони у глибині масиву, при цьому на ділянці товщини породно-анкерної конструкції всі анкери закріплюють у шпурах затверділим полімером, а за її межами довгі анкери мають податливий режим роботи, який забезпечується за рахунок деформування трубчатих анкерів та узгоджується з опором вузлів вертикальної піддатливості на стійках, з закріпленням замка за зоною зруйнованих порід, що формується у часі довкола виробки.
6. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що стійки кріплення шарнірно встановлюють під гострим кутом на опорні башмаки з можливістю обмеженого переміщення, при цьому башмаки виготовляють із швелера з упором для стійки з боку порід, з розвантажуючими консолями, що спрямовані всередину виробленого простору, та з похилими накладками для закріплення анкерів у підошві виробки та обмеження горизонтальних переміщень стійки.
7. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що розпір рами виконують у вертикальному та горизонтальному напрямках шляхом силового розсунення елементів кріплення у вузлах піддатливості за допомогою гідравлічних домкратів, які закріплюють безпосередньо на профілі рами.
Текст
Реферат: UA 84005 U UA 84005 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої промисловості, а саме, до кріплення гірничих виробок комбінованими рамно-анкерними конструкціями кріплення, і може бути використана під час спорудження на вугільних шахтах пластових підготовчих виробок, що примикають до виробленого простору і використовуються повторно та мають прямокутну (трапецієподібну) форму з нижнім підриванням порід, в умовах інтенсивних зміщень породного контуру. Широко відомий спосіб посилення рамного піддатливого кріплення анкерами, які встановлюють у проміжках між арками [Анкерная крепь: Справочник / А.П. Широков, В.А. Лидер, М.А. Дзауров и др. - М.: Недра, 1990.-205 с.]. Недоліком цього способу є те, що арки і анкери такого кріплення працюють нарізно. Анкери скріпляють окремі шари гірських порід, збільшують їх міцність і зменшують зміщення породного контуру, які має компенсувати піддатливе рамне кріплення. При цьому несуча здатність гірських порід використовується не в повній мірі. Крім того, до недоліків такого кріплення слід віднести складність демонтажу стійки при проході очисного вибою та підтримки сполучення з лавою за допомогою арочного верхняка. Відомий також спосіб кріплення гірничих виробок, що полягає у встановленні піддатливих арок і поодиноких жорстких анкерів з притискними пристроями, які з'єднують їх конструктивно і забезпечують спільну роботу. Пристрої виконані у вигляді скоби з клином, що вмонтований у прорізах на її кінці, а скоба закріплена на анкері за допомогою втулки, яка нагвинчена на його хвостовик (А.С. СССР № 622982, Е21D 11/14, опубл. 5.09.78. Бюл. № 33). Недоліком такого кріплення є те, що жорсткі анкери мають неузгоджений режим роботи з піддатливими арками. Внаслідок цього рами кріплення не можуть працювати у піддатливому режимі доки анкери зберігають зв'язки з гірськими породами. Тому це спричиняє руйнування скоб або елементів кріплення та призводить до втрати його працездатності. Відомий, крім того, спосіб кріплення гірничих виробок, що включає встановлення піддатливих рам і жорстких попарних анкерів, що з'єднані між собою в єдину несучу систему фігурними планками і гайками, спільна робота яких у піддатливому режимі забезпечується циліндричними стержнями, які нагвинчені на хвостовики анкерів і мають на зовнішній поверхні виступи, які для узгодження роботи рам і анкерів повинні зрізатися втулками, що закріплені на стержнях гайками (А.С. СССР № 1716148, Е21D 11/14, опубл. 29.02.92. Бюл. № 8). Недоліком цього способу є те, що піддатливість анкерів забезпечується не за рахунок стержня анкера, а за рахунок вузлів з'єднання анкера з планками, які захаращують виробку і не спроможні стабільно пластично деформуватись. По-перше, зусилля для зрізання виступів передається планкою від спецпрофілю рами, яка не зможе піддаватись поки анкери будуть працювати у жорсткому режимі. Якщо анкер зруйнується, то він перестане взаємодіяти з рамою, яка продовжить працювати самостійно. По-друге, навіть якщо припустити, що під дією нерівномірного тиску порід втулка зріже якийсь виступ на зовнішній поверхні стержня, то це викличе перекіс, заклинювання і руйнування втулок, а вузол з'єднання анкера з рамою не досягне поставленої мети. Відомий також спосіб комбінованого кріплення гірничих виробок, який складається із встановлення піддатливих арок і піддатливих попарних анкерів, які контактують з днищем спецпрофіля за допомогою скоб і мають стержень з гайкою та вузол піддатливості регулюємого опору з різцями, що розміщується у шпурі (А.С. СССР № 1783118, Е21D 11/14, опубл. 23.12.92. Бюл. № 47. Недоліком цього способу кріплення гірничих виробок є те, що для його реалізації необхідно постійно контролювати величину зміщення елементів аркового кріплення у вузлах піддатливості і регулювати опір (зменшувати або збільшувати) анкерів у залежності до зусилля, яке в них формується. Якщо таке регулювання не буде виконане вчасно, то умови спільної роботи рами кріплення і анкера погіршуються, тобто захисні функції рамно-анкерного кріплення знижуються. У результаті цього в покрівлі виробки можливе розшарування порід і їх обвалення, особливо у зоні впливу очисних робіт. Це приведе до зниження стійкості кріплення і, як наслідок, до зниження експлуатаційної надійності виробки. Крім того, реалізація цього способу потребує виготовлення досить складного пристрою для регулювання режиму роботи анкера, який слід розташовувати у шпурі дуже малого діаметра і прикріплювати до донної частини анкера, що закріплюється у шпурі за допомогою полімерного патронованого в'яжучого, та встановлення гнучкого притискного пристрою для забезпечення механічного зв'язку між рамою кріплення і анкерами, оскільки без цього їх спільна робота неможлива. Це потребує значних витрат трудових і матеріальних ресурсів. Більш того, коли рама кріплення вичерпає свою піддатливість, вона перейде на роботу у жорсткому режимі, але піддатливі анкери не можливо перевести у жорсткий режим роботи, що в остаточному підсумку викличе потребу підсилення рамного кріплення. 1 UA 84005 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відомий спосіб кріплення гірничих виробок рамно-анкерною конструкцією кріплення, що включає встановлення піддатливих анкерів в шпурах, навішування на них планок та міжрамних стяжок і фіксацію їх гайками, заведення за планки несучих елементів піддатливої рами з розміщенням місця внапускного з'єднання елементів напроти планок, укладку затяжок, забутовку порожнеч за кріпленням і остаточне затягування гайок, внаслідок чого рама з активним підпором притискується до затяжок і контуру виробки (А.С. СССР № 1125378, Е21D 11/14, опубл. 23.11.84. 1984. Бюл. № 43). Як недоліки цього способу можна відзначити: складність забезпечення під час монтажу кріплення потрібного розміру монтажного зазору між планками та контуром виробки для заведення і стиковки несучих елементів та встановлення затяжок; за наявності лише однієї планки у вузлі з'єднання елементів не забезпечується узгоджене переміщення елементів під час їх прослизання у піддатливому режимі роботи рами; якщо рама кріплення, після закінчення роботи у режимі піддатливість, перейде у жорсткий режим роботи, а анкери залишаються піддатливими, то порушується взаємодія рами з анкерами; у разі руйнування піддатливого анкеру порушується взаємодія несучих елементів кріплення, а рама втрачає стійкість, що призведе до завалу виробки. Із викладеного виходить, що використання цього способу є недоцільним, бо, з одного боку, його складно реалізувати, а, з другого боку, він веде до зниження експлуатаційної надійності кріплення гірничих виробок. Відомий також спосіб кріплення підготовчих виробок універсальним багатоелементним піддатливим кріпленням трапецієподібного поперечного перерізу, яке складається з верхняка, стояків, з'єднувальних кутових елементів і скоб з планками та гайками (патент РФ № 2083841, МПК Е21D 11/14, опубл. 10.07.1997). Під час підходу очисного вибою з'єднувальні елементи такого кріплення у місті сполучення з лавою знімають і стойку демонтують, звільняючи, тим самим, прохід для скребкового конвеєра. Але, внаслідок дії опорного тиску та відсутності належного опору кріплення, при цьому не виключене обвалювання порід покрівлі, тому кріплення треба підсилювати конструкціями, які захаращують виробку. Крім того, при вийманні пласта вугілля з одного боку виробки породи покрівлі переміщуються нерівномірно, тому в кутових елементах кріплення будуть виникати згинальні моменти, які призведуть до розриву скоб і руйнування кріплення. До недоліків цього кріплення можна віднести також те, що кутові елементи мають прямолінійні кінці довжиною, яка необхідна лише для формування вузлів піддатливості, що призведе до заклинювання вузлів та відсутності піддатливості кріплення. Найбільш близьким аналогом є спосіб кріплення гірничих виробок, який вимагає буріння шпурів, встановлення в них анкерів та зведення піддатливого кріплення у вигляді металевої п'ятиелементної рами трапецієвидного перерізу, кожна з яких має верхняк, стояки, з'єднувальні кутові елементи та скоби з планками і гайками [Патент РФ № 2308599, МПК Е21D 11/14, опубл. 20.10.2007]. Перед зведенням такого кріплення у верхняку виконують як мінімум три отвори для встановлення анкерів та приєднують до нього кутові криволінійні елементи. Далі на місті монтажу рами бурять вертикальний шпур, встановлюють анкер та підвішують до нього верхняк, нагвинчуючи гайку. Після цього бурять інші шпури через отвори у верхняку, закріплюють бокові анкери та встановлюють стояки. По закінченню монтажу рами у міжрамному просторі встановлюють додаткові анкери. Недоліком цього способу є суттєве послаблення несучої спроможності кріплення внаслідок виконання отворів у верхняку, встановлення анкерів через профіль верхняка, бо у ослабленому місті концентруються максимальні напруження, та складену конструкцію верхняка. Крім того, таке кріплення не перекриває всю поверхню покрівлі виробки, тому можливе обвалювання порід, особливо на сполученні виробки з лавою, де необхідно демонтувати з одного боку стійку й кутовий елемент. Більш того, таке кріплення не можливо застосовувати у підготовчих виробках з великими вертикальними зміщеннями порід, бо бокові вузли піддатливості будуть заклинюватись внаслідок кривизни кутових елементів, а горизонтальна піддатливість кріплення буде малою, бо зміщенню кутових елементів будуть заважати бокові анкери. Даний спосіб має і технологічні недоліки. По-перше, використовується послідовна організація робіт, яка характеризується значними втратами часу та простоями комбайна під час кріплення виробки. По-друге, завчасно пробурити шпур у місті знаходження отвору у верхняку дуже складно і практично неможливо без використання додаткових пристроїв. По-третє, верхняк, який підвішується у одній точці на анкері, буде нестійким, тому бурити бокові шпури небезпечно. Таким чином, вказані недоліки свідчать про неефективність такого кріплення, а тому використання розглянутого способу є недоцільним. 2 UA 84005 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В основу корисної моделі поставлена задача щодо створення такого способу кріплення гірничих виробок, який би дозволив підняти ефективність кріплення виробок, що примикають до виробленого простору, шляхом підвищення стійкості виробки на сполученні з лавою, збільшення несучої спроможності рами кріплення, забезпечення ресурсозбереження за рахунок більш повного використання несучої спроможності гірських порід за межею міцності, забезпечення спільної роботи рамного кріплення з анкерами та узгодження їх параметрів. Крім того, даний спосіб завдяки високому рівню механізації робіт та організаційно-технологічного взаємозв'язку с процесами проведення, підтримки та ремонту виробки дозволить знизити витрати на спорудження і експлуатацію виробки, а значить зменшити собівартість видобуваємого вугілля. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що згідно з корисною моделлю, у способі кріплення гірничих виробок, який включає буріння шпурів, установку в них анкерів та зведення постійного рамного кріплення, процес кріплення виробки відбувається в два етапи, спочатку, після просування вибою на довжину заходки, встановлюють підвісне тимчасове кріплення у вигляді суцільного верхняка з розвантажуючими консолями, котрий розміщують відкритою частиною профілю до порід і через решітчасту затяжку, фігурні планки та отвори у міжрамних подовжніх стяжках прикріпляють до покрівлі попарними анкерами збільшеної довжини й з комбінованим режимом роботи, жорстким на ділянці біля контуру виробки та піддатливим за її межами, а потім з відставанням від вибою за зоною розміщення прохідницького обладнання й одночасно з його роботою монтують з силовим розпором постійне рамне кріплення, що складається зі складених стійок, які збирають завчасно із прямолінійного опорного елемента, котрий розташовують зовні виробки відкритою частиною профілю до порід й встановлюють на опорні башмаки, які прикріплюють до підошви анкерами, та криволінійного кутового елемента, котрий зсередини внахльост з'єднує верхняк й опорний елемент стійки та має прямолінійні кінці й вигнуту у формі еліпса проміжну ділянку, згаданого раніше верхняка з міжрамною огорожею, вузлів піддатливості на стійках й верхняку, скоб з фігурними планками та гайками, а після зведення рам нестійку покрівлю додатково укріплюють шляхом встановлення між рамами жорстких сталевополімерних анкерів й утворюють у покрівлі армопородну плиту. Крім того, під час встановлення верхняка його попередньо напружують, забиваючи клини на кінцях розвантажуючих консолей, для утворення яких вузол закріплення бічних довгих анкерів зміщують впритул до стійок рами, а на сполученні виробки з лавою, перед демонтажем стійки, до розвантажуючої консолі під'єднують додатковий верхняк, другий кінець якого спирається на очисне кріплення з боку виробленого простору лави. Крім того, постійне рамне кріплення споруджують у виробці прямокутного перетину, а рама має форму трапеції, при цьому скоби для вузла піддатливості на верхняку встановлюють під час його монтажу, стійки у місці сполучення з верхняком мають прямолінійні розвантажуючи консолі довжиною, яка необхідна лише для формування вузла горизонтальної податливості, обмежувачем якої є фігурна планка довгих анкерів, а вузол з'єднання на стійці розмішують на прямолінійних частинах елементів, що з'єднуються, з урахуванням величини вертикальної конструктивної піддатливості. До того ж, в штреках з кутом падіння пласта до 10-12° рама кріплення має форму неправильної трапеції, причому верхнякорієнтують під кутом за падінням пласта без підривання порід покрівлі, короткий кутовий згинають під кутом, який збільшують на кут падіння пласта, а довгий кутовий елемент згинають під кутом, який зменшують на кут падіння пласта. До того, анкера у покрівлі виробки встановлюють на двох рівнях для створення біля контуру армопородної плити та піддатливої зони у глибині масиву, при цьому на ділянці товщини породно-анкерної конструкції всі анкери закріплюють у шпурах затверділим полімером, а за її межами довгі анкери мають податливий режим роботи, який забезпечується за рахунок деформування трубчатих анкерів та узгоджується з опором вузлів вертикальної піддатливості на стійках, з закріпленням замка за зоною зруйнованих порід, що формується у часі довкола виробки. До того ж, стійки кріплення шарнірно встановлюють під гострим кутом на опорні башмаки з можливістю обмеженого переміщення, при цьому башмаки виготовляють із швелера з упором для стійки з боку попід, з розвантажуючими консолями, що спрямовані в середину виробленого простору, та похилими накладками для закріплення анкерів у підошві виробки та обмеження горизонтальних переміщень стійки. До того ж, розпір рами виконують у вертикальному та горизонтальному напрямках шляхом силового розсунення елементів кріплення у вузлах піддатливості за допомогою гідравлічних домкратів, які закріплюють безпосередньо на профілі рами. 3 UA 84005 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Таким чином, сукупність суттєвих ознак, які характеризують сутність способу, що заявляється, дозволить підвищити стійкість виробки, яка підтримується за очисним вибоєм, особливо в умовах інтенсивного зміщення гірських порід, і, відповідно, забезпечити ефективність кріплення виробки. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображені дві проекції виробки під час її спорудження з тимчасовим кріпленням; на фіг. 2 - вузол А на фіг. 1, де показане з'єднання верхняка, анкерів і міжрамних стяжок; на фіг. 3 - три проекції виробки під час її експлуатації з постійним кріпленням; на фіг. 4 - вузол Б на фіг. 2, де показані дві проекції з'єднання верхняка зі стояком постійного кріплення; на фіг. 5 - вузол В на фіг. 2, де показані три проекції опорного башмака; на фіг. 6 - поперечний переріз виробки після проходу лави, де показане зміщення елементів кріплення у вузлах піддатливості. Спосіб кріплення гірничих виробок здійснюється наступним чином. Гірнича виробка 1 прямокутного перерізу проводиться за допомогою серійного обладнання, наприклад, прохідницького комбайну, по пласту вугілля 2 з нижнім підриванням порід відомим способом. Під час спорудження виробки 1 як тимчасове кріплення використовують верхняк 3 рами, який підвішують до порід покрівлі за допомогою довгих анкерів 4 з комбінованим режимом роботи, жорстким 5 на ділянці біля контуру виробки 1 та піддатливим 6 у глибині масиву. Верхняк 3 виконують довжиною, що дорівнює ширині виробки 1, а розміщують його відкритою часткою профілю до порід. Для монтажу верхняка 3, після просування вибою на довжину заходки, бурять у покрівлю попарні шпури 7 збільшеної довжини через отвори у міжрамних подовжніх стяжках 8 та фігурних планках 9 нової заходки, які слугують у якості шаблонів. В шпури 7 встановлюють довгі трубчаті анкери 4, які закріплюють на кінцевих ділянках шпурів 7 патронованим полімерним в'яжучим, а у межах армопородної плити 10 ін'єкційним способом, забезпечуючи, тим самим, жорсткий зв'язок анкера 4 з породами біля контуру виробки 1 за допомогою затверділого полімеру 11. Далі, на фігурні планки 9 кладуть верхняк 3, міжрамний простір перекривають металевою решітчастою затяжкою 12, а верхняк 3 тимчасово притискують до покрівлі дерев'яними стояками. В решті решт на хвостовик довгих анкерів 4 надівають міжрамні стяжки наступної заходки й загвинчують гайки 13, після чого дерев'яні стояки демонтують і продовжують виймання породи під захистом тимчасового кріплення. При цьому під час виконання робіт першого етапу для утворення розвантажуючих консолей 14 вузол закріплення бічних довгих анкерів 4 зміщують усередину виробки 1 впритул до місця встановлення стійок 15 рами, для попереднього напруження верхняка 3 на його кінцях забивають клини 16 і завчасно під час монтажу верхняка 3 навішують скоби 17 вузла горизонтальної піддатливості. Другий етап кріплення виробки відбувається із відставанням від вибою за зоною розміщення прохідницького обладнання й одночасно з вийманням порід. Для цього складені стійки 15 завчасно збирають із прямолінійних опорних елементів 18 та криволінійних кутових елементів 19 за допомогою вузлів вертикальної піддатливості, які складаються із скоб 17, фігурних планок 20 та гайок 21. Опорні елементи 18 стійок 15 розташовують, зовні відкритою частиною профілю до порід і встановлюють на опорні башмаки 22, які прикріплюють до підошви виробки 1 анкерами 23, а кутові елементи 19, що вигнуті у формі еліпса та мають прямолінійні кінцівки для з'єднання з опорним елементом 18 й верхняком 3, під'єднують до скоб 17 вузлів горизонтальної піддатливості за допомогою фігурних планок 20 і гайок 21. Далі, гайки вузла вертикальної піддатливості послаблюють і за допомогою розпірного пристрою розпирають раму кріплення між підошвою і покрівлею шляхом силового розсунення елементів стійки (18 та 19) в напуску вузла вертикальної піддатливості. Для збереження зусилля розпору гайки затягують. Після цього встановлюють затяжки 24, забучують порожнечі за кріпленням та розпирають раму кріплення у горизонтальному напрямку за допомогою гідравлічних домкратів, які закріплюють безпосередньо на верхняку 3, шляхом переміщення кутових елементів 19 по верхняку 3. Після зведення рам кріплення нестійку покрівлю додатково укріплюють, встановлюючи між рамами жорсткі сталевополімерні анкери 25 з їх закріпленням ін'єкційним способом за існуючою технологією. За рахунок додаткового анкерування у міжрамному просторі досягається укріплення нестійких порід та поліпшення умов підтримки виробки 1 під час її експлуатації. Жорсткі ділянки 5 анкерів 4 та анкери 25 разом з породами покрівлі виробки 1 утворюють несучу армопородну плиту 10, яка разом з попередньо розпертою рамою узгоджено переміщується у разі формування над нею зони зруйнованих порід. Погодження режимів роботи армопородної плити 10 та піддатливого кріплення досягається за рахунок деформування довгих трубчатих анкерів 4, замок яких закріплюється за зоною зруйнованих порід патронованим полімерним в'яжучим. 4 UA 84005 U 5 10 15 20 25 Для супротиву боковим зміщенням порід складену стійку 15 виконують Г-подібної форми за рахунок кутового елемента 19, для чого він має три ділянки: дві крайні прямолінійні та проміжну криволінійну, вигнуту у формі еліпса. Це дозволяє з'єднувати зсередини внапуск верхняк 3 і опорний елемент 18, створити відповідно вузли горизонтальної й вертикальної піддатливості та сформувати на стійці 15 розвантажуючу консоль. У штреках, які споруджують за простяганням пласта з кутом падіння до 1012, рами кріплення виконують у формі неправильної трапеції. При цьому верхняк орієнтують за падінням пласта без підривання порід покрівлі, короткий кутовий елемент 19 згинають під кутом, який збільшують на кут падіння, а довгий кутовий елемент 19 згинають під кутом, який зменшують на кут падіння пласта. Для протидії вдавленню стійки 15 у породи підошви виробки 1 опорний елемент 18 встановлюють під гострим кутом на опорний башмак 22 з можливістю обмеженого переміщення усередину виробки. Башмак 22 виготовляють із швелера 26 з розвантажуючою консоллю, а орієнтують його вверх відкритою частиною профілю. Для обмеження переміщень стійки 15 на швелер 26 наварюють упор 27 та похилу накладку 28, яка, крім того, слугує для закріплення хвостовика анкера 23. На сполученні підготовчої виробки 1 с лавою перед демонтажем стійки 15 для пропуску голівки скребковою конвеєра до розвантажуючої консолі 14 верхняка 3 під'єднують додатковий верхняк 29, другий кінець якого спирається на очисне кріплення 30 з боку виробленого простору 31 лави. Запропонована технологія зведення постійного рамного кріплення у сукупність з анкерами дозволяє створити єдину вантажонесучу конструкцію з узгодженими взаємозв'язками між металевою рамою і анкерами. Використання способу, що заявляється, дозволить за рахунок запобігання розшаруванню й вивалоутворенню порід покрівлі та пристосування параметрів кріплення до проявів гірського тиску, підвищити стійкість підготовчих виробок, що особливо важливо в умовах інтенсивних зміщень масиву гірських порід. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб кріплення гірничих виробок, який включає буріння шпурів, установку в них анкерів та зведення постійного рамного кріплення, який відрізняється тим, що процес кріплення виробки відбувається в два етапи, спочатку, після просування вибою на довжину заходки, встановлюють підвісне тимчасове кріплення у вигляді суцільного верхняка з розвантажуючими консолями, котрий розміщують відкритою частиною профілю до порід і через решітчасту затяжку, фігурні планки та отвори у міжрамних подовжніх стяжках прикріплюють до покрівлі попарними анкерами збільшеної довжини й з комбінованим режимом роботи, жорстким на ділянці біля контуру виробки та піддатливим за її межами, а потім з відставанням від вибою за зоною розміщення прохідницького обладнання й одночасно з його роботою монтують з силовим розпором постійне рамне кріплення, що складається зі складених стійок, які збирають завчасно із прямолінійного опорного елемента, котрий розташовують зовні відкритою частиною профілю до порід й встановлюють на опорні башмаки, які прикріплюють до підошви анкерами, та криволінійного кутового елемента, котрий зсередини внапуск з'єднує верхняк і опорний елемент стійки та має прямолінійні кінці й вигнуту у формі еліпса проміжну ділянку, згаданого раніше верхняка з міжрамною огорожею, вузлів піддатливості на стійках й верхняку, скоб з фігурними планками та гайками, а після зведення рам нестійку покрівлю додатково укріплюють шляхом встановлення між рамами жорстких сталево полімерних анкерів й утворюють у покрівлі потужну армопородну плиту. 2. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що під час встановлення верхняка його попередньо напружують, забиваючи клини на кінцях розвантажуючих консолей, для утворення яких вузол закріплення бічних довгих анкерів зміщують впритул до стійок рами, а на сполученні виробки з лавою, перед демонтажем стійки, до розвантажуючої консолі під'єднують додатковий верхняк, другий кінець якого спирається на очисне кріплення з боку виробленого простору лави. 3. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що постійне рамне кріплення споруджують у виробці прямокутного перетину, а рама має форму близьку до трапеції, при цьому скоби для вузла піддатливості на верхняку встановлюють під час його монтажу, стійки у місці сполучення з верхняком мають прямолінійні розвантажуючи консолі довжиною, яка необхідна лише для формування вузла горизонтальної податливості, обмежувачем якої є фігурна планка довгих анкерів, а вузол з'єднання на стійці розміщують на прямолінійних частинах елементів, що з'єднуються, з урахуванням величини конструктивної піддатливості. 5 UA 84005 U 5 10 15 20 4. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що в штреках з кутом падіння пласта до 1012 рама кріплення має форму неправильної трапеції, причому верхняк орієнтують під кутом за падінням пласта без підривання порід покрівлі, короткий кутовий елемент згинають під кутом, який збільшують на кут падіння пласта, а довгий кутовий елемент згинають під кутом, який зменшують на кут падіння пласта. 5. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що анкера у покрівлі виробки встановлюють на двох рівнях для створення біля контуру несучої армопородної плити та піддатливої зони у глибині масиву, при цьому на ділянці товщини породно-анкерної конструкції всі анкери закріплюють у шпурах затверділим полімером, а за її межами довгі анкери мають податливий режим роботи, який забезпечується за рахунок деформування трубчатих анкерів та узгоджується з опором вузлів вертикальної піддатливості на стійках, з закріпленням замка за зоною зруйнованих порід, що формується у часі довкола виробки. 6. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що стійки кріплення шарнірно встановлюють під гострим кутом на опорні башмаки з можливістю обмеженого переміщення, при цьому башмаки виготовляють із швелера з упором для стійки з боку порід, з розвантажуючими консолями, що спрямовані всередину виробленого простору, та з похилими накладками для закріплення анкерів у підошві виробки та обмеження горизонтальних переміщень стійки. 7. Спосіб кріплення гірничих виробок за п. 1, який відрізняється тим, що розпір рами виконують у вертикальному та горизонтальному напрямках шляхом силового розсунення елементів кріплення у вузлах піддатливості за допомогою гідравлічних домкратів, які закріплюють безпосередньо на профілі рами. 6 UA 84005 U 7 UA 84005 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюBabiiuk Hennadii Vasyliovych, Puntus Volodymyr Fedorovych
Автори російськоюБабиюк Геннадий Васильевич, Пунтус Владимир Федорович
МПК / Мітки
МПК: E21D 20/00
Мітки: виробок, спосіб, гірничих, кріплення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-84005-sposib-kriplennya-girnichikh-virobok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб кріплення гірничих виробок</a>
Попередній патент: Присадибна кукурудзолущилка “жмеринчанка”
Наступний патент: Спосіб виготовлення антигену для діагностики респіраторного мікоплазмозу птиці за допомогою іфа
Випадковий патент: Пристрій для обкатування циліндричних деталей