Запобіжне кріплення для призабійного простору

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области крепления горизонтальных выработок, проходимых в неустойчивом горном массиве. Предлагаемая защитная крепь является временной крепью и предназначена для крепления призабойных участков выработок. Известна временная предохранительная крепь, содержащая составной монорельс, части которого соединены механизмом подъема, подвесные скобы, секции перекрытия и механизм передвижения (А.с. №966238, М.кл. E21D11/14, 1982). Недостатками такой предохранительной крепи являются сложность изготовления, повышенный вес элементов, что затрудняет их транспортировку в подземных условиях и обусловливает громоздкость. Кроме этого, применение крепи не обеспечивает защиту крепильщиков при монтаже крепежных рам. Известна также временная предохранительная крепь, состоящая из консольных балок, установленных на опорных элементах, состоящи х из подвесок в виде Vобразной скобы, концы которой заводятся в замки на элементах постоянной крепи (А.с. №1601381, М.кл. E21D11/14, 1984). Недостатками этой крепи являются ненадежность опор в замках, наличие двух несущи х консолей, плоское перекрытие временной крепи, не примыкающее к кровле выработки, так как оно монтируется ниже основной крепи. Вследствие этого крепь испытывает динамические нагрузки и не обеспечивает надежную защиту от падающих кусков. Наиболее близкой по технической сущности является предохранительная крепь для призабойного пространства, включающая рамы постоянной арочной крепи с центральной и боковыми стяжками, несущий элемент выдвижной крепи с сегментами арочной крепи, затяжку и крепежный замок в виде сережек. При этом выдвижные несущие элементы размещены в сережках крепежного замка на раме арочной крепи по обе стороны от центральной стяжки (см.: Справочник по креплению горных выработок. - М.: Недра, 1972. - С.96, рис.52). Причины, препятствующие достижению технического результата, заключаются в том, что затяжка на выдвижной крепи размещается ниже кровли выработки, то есть не примыкает к ней, и при этом падающие куски деформируют, разрушают затяжку, в силу чего не обеспечивается надежная защита. Кроме того, приведенная крепь обладает рядом недостатков: использованием двух пар опорных элементов и пары несущи х элементов, устанавливаемых по обе стороны от центра арок, в связи с чем крепь получается громоздкой; - ненадежностью применения при взрывных работах, так как клины с сережками могут быть выбиты взрывной волной; - необходимостью изготовления (отливки) специальных опор в виде сережек с клиньями. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать защитн ую крепь для призабойного пространства путем изменения конструкции унификации ее элементов, чтобы повысить ее защитные свойства и сократить число монтажных операций. Поставленная задача достигается тем, что в защитной крепи для призабойного пространства, включающей рамы постоянной арочной крепи, состоящие из арок, боковых сегментов, центральных и боковых стяжек, несущий элемент выдвижной крепи с сегментом арочной крепи, затяжку и крепежный замок согласно изобретению несущий элемент размещен под центральной стяжкой и связан с ней общим крепежным замком в виде шарнирно соединенных скоб с фигурными планками, в одной из которых размещена арка и центральная стяжка постоянной арочной крепи, в другой несущий элемент выдвижной крепи, а сегмент на несущем элементе выдвижной крепи, снабженный ограничителями хода затяжки, установлен с вылетом относительно вершины арочной крепи и жестко связан со свободным концом несущего элемента. Благодаря тому, что в выдвижной крепи сегмент установлен с вылетом, то есть выше поверхности постоянной крепи, затяжка размещается на раме постоянной крепи и сегменте, то есть непосредственно под кровлей выработки, что исключает динамические нагрузки на крепь и повышает ее защитные свойства, а также исключает дополнительную операцию подъема затяжки к кровле. Кроме того, монтаж затяжки на раме постоянной крепи и на сегменте, установ: ленном с вылетом, позволяет вести монтаж постоянной крепи без нарушения затяжки и перераспределения нагрузки на ее элементы, что также повышает защитные свойства затяжки. Размещение несущего элемента под центральной стяжкой позволяет соединить их одним общим замком, исключить второй несущий элемент, а следовательно исключить операции по его монтажу и передвижке, и тем самым значительно упростить конструкцию крепи и снизить трудоемкость ее возведения и эксплуатации. На фиг.1 изображена защитная крепь для призабойного пространства, общий вид; на фиг.2 крепежный замок с элементами крепи, вид спереди; на фиг.3 - крепежный замок с элементами крепи, вид сбоку; на фиг.4 - несущий элемент с сегментом арочной крепи. Защитная крепь для призабойного пространства состоит из выдвижного несущего элемента 1, на свободном конце которого смонтирован с помощью подставки 2, фиксатора 3 и болтового соединения 4 сегмент арочной крепи 5 с ограничителем хода затяжки 6. На сегмент 5 и раму постоянной арочной крепи 7, состоящей из арки 8, боковых сегментов ("ножек") 9, центральной 10 и боковых стяжек 11, укладывают затяжку 12. Подставка 2 под фиксатором 3 нужна для создания необходимой высоты под затяжкой 12, чтобы при заведении арки постоянной крепи 7 на несущий элемент 1 она не упиралась в затяжку 12 и ее не нарушала. Выдвижной несущий элемент 1 расположен под центральной стяжкой 10 постоянной арочной крепи 7 и связан с ней общим крепежным замком 13, состоящим из фигурных планок 14, 15, скоб 16, 17, соответственно связанных между собой гайками 18, 19. В верхней части замка 13 между скобой 16 и планкой 14 заключены центральная стяжка 10 и арка 8, а в нижней части между скобой 17 и планкой 15 - выдвижной несущий элемент 1. Причем скоба 17 пропущена в промежуток между фигурной планкой 14 и аркой 8, образованный путем ослабления гаек 18, чем достигается шарнирное соединение верхней и нижней частей замка 13. Пример конкретного выполнения защитной крепи для призабойного пространства. После проходки выработки на длину 2 - 3м, приведения ее в безопасное состояние и установки 2 - 3 - х рам постоянной арочной крепи 7, производят монтаж защитной крепи для призабойного пространства в следующей последовательности. На двух ближайших к забою рамах постоянной арочной крепи 7 ослабляют гайки 18, скрепляющие фигурные планки 14 и скобу 16, и в образовавшийся промежуток между фи гурной планкой 8 постоянной арочной крепи 7 вводят скобу 17, вставляют в нее фигурную планку 15 и скрепляют их гайками 19. После этого в нижнюю часть крепежного замка 13, состоящую из скобы 17 и фигурной планки 16, вставляют выдвижной несущий элемент 1. Первоначально несущий элемент 1 выдвигают за пределы постоянной арочной крепи 7 на 0,3 - 0,4м, в его фиксатор 3 укладывают сегмент 5, который скрепляют болтом 4. Затем, находясь под защитой рам постоянной крепи 7, подвигают несущий элемент 1 на длину 1,7м и фиксируют его в крепежном замке 13 (на чертеже не показаны). На сегмент 5 несущего элемента 1 и раму арочной крепи 7 укладывают затяжку 12 из распила или кругляка длиной 2м, находясь при этом под постоянной арочной крепью 7. Под защитой выдвижной крепи производится установка постоянной арочной крепи 7. При этом сначала арку 8 постоянной крепи 7 заводят в промежуток между сегментом 5 и ближайшей к забою рамой постоянной крепи 7 за выдвижной несущий элемент предохранительной крепи 1. Затем подставляют боковые сегменты ("ножки") 9 и скрепляют их с аркой 8. После монтажа очередной рамы постоянной арочной крепи 7 она соединяется центральной стяжкой 10 и боковыми стяжками 11с ранее установленной рамой 7, для чего удаляется и сдвигается центральный распил затяжки 12. Затяжка 12 выдвижной крепи остается на постоянных рамах арочной крепи 7 после очередного продвигания несущего элемента 1, то есть остается затяжкой постоянной крепи 7. После установки постоянной арочной крепи 7 производится очередное продвигание выдвижной крепи к забою и под ее прикрытием осуществляют уборку, бурение и заряжание. Перед очередным продвиганием выдвижной крепи вперед нижнюю часть замка, состоящую из скобы 17 и планки 15, монтируют под защитой затяжки 12 в верхнюю часть крепежного замка 13 из скобы 16 и планки 14, скрепляющую центральную стяжку 10 с ближайшей к забою рамой арочной крепи 7. С помощью ломика, вставляемого в отверстие 20 в выдвижном несущем элементе 1, временная крепь передвигается по выработке. Для возможности передвижки предохранительной крепи по выработке доставки без перестановок необходимо применять центральные стяжки 10 с отверстиями 20, соосными с отверстиями в стяжках на сопряжении с дучками (на чертеже не показано). Шаг передвижки временной крепи в пролете между дучками 1,7м на сопряжении с дучками 1,95м (при ширине дучки 1,5м). При ширине дучки более 1,5м шаг выдвигания несущего элемента и его общая длина увеличиваются соответственно увеличению ширины дучки. При этом должна соблюдаться определенная последовательность установки рам постоянной срочной крепи 7 на сопряжении с дучками и передвижки предохранительной крепи. Перед взрывом выдвижная крепь должна быть защищена. Возможны два варианта защиты выдвижной крепи от взрыва. В одном случае несущий элемент 1 с сегментом 5 отодвигают назад к постоянной крепи 7, а затяжку 12 убирают (снятие распила осуществляется из-под постоянной крепи). После взрыва несущий элемент 1 с сегментом арочной крепи 5 выдвигают на исходную позицию, укладывают затяжку 12 и аналогичным образом воссоздают положение крепи, предшествующее взрыву. Затем навешивают новую нижнюю часть крепежного замка 13 из скобы 17 и планки 15, производят очередное продвигание несущего элемента 1 и укладку затяжки 12 под которой ведут уборку горной массы и монтаж постоянной крепи 7. В другом случае затяжку 2 связывают тросом или расклинивают под кровлю в арке постоянной крепи 7 и над сегментом 5 с расположением деревянных клиньев торцевой стороной к забою, а сегмент 5 соединяют с аркой постоянной крепи 7 двумя короткими стяжками (по 0,8м). После взрыва эти стяжки удаляют и несущий элемент 1 с сегментом 5 передвигают к забою.