Затяжка для піддержування гірничих виробок

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вскрытии месторождений, подготовке и нарезке блоков, в частности при креплении горных выработок. Известна решетчатая затяжка для рамных крепей горных выработок, состоящая из поперечных стержней и жестко соединенных с ними продольных стержней с петлями на концах и соединительными элементами, а также дополнительными петлями, расположенными от концевых петель на расстоянии, равном ширине профиля крепи [1]. Недостатком этой затяжки является то, что она не обеспечивает возможность перераспределения нагрузок, возникающих на крепь в выработке при возрастании горного давления по мере эксплуатации выработки. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению аналогом является решетчатая затяжка, включающая жестко соединенные между собой поперечные и продольные стержни и симметрично изогнутыми под углом к плоскости затяжки концевыми элементами, выполненными в виде крючьев, причем с одной стороны затяжки крючья снабжены жестко скрепленной с ними парой дополнительных поперечных стержней [2]. Недостаток ее заключается в том, что она не обеспечивает податливости перераспределения нагрузок в разных направлениях по площади затяжки при переменном горном давлении. В условиях работы затяжки и крепи в течение длительного времени при нарастающем горном давлении эта затяжка будет де формирована и потребуется повторная установка новой затяжки. Кроме того, известную затяжку нельзя периодически разгружать от отслоившихся кусков породы в кровле и боках выработки, чтобы обеспечить длительный срок службы в условиях увеличения горного давления. Задача, на решение которой было направлено изобретение, состояла в том, чтобы создать затяжку, обеспечивающую возможность перераспределения нагрузок, возникающих на крепь по периметру горной выработки и действующи х в различных направлениях при увеличении горного давления. Задача решается тем, что в затяжке для поддержания горных выработок, выполненной в виде плетеной сетки с ромбовидными ячейками, состоящей из сочлененных смежных изогнутых отдельных проволочных стержней, согласно изобретению, каждый стержень имеет форму сжатой циклоиды, а соотношение величин диагоналей ромбовидных ячеек равно (2-2,2):1, при этом диаметр стержней составляет, по меньшей мере 6-7 мм, причем стержни смещены в обе стороны от плоскости затяжки на величину 13-16 мм. Кроме того, сетка, по крайней мере, в двух местах по своей длине имеет ряд ромбовидных ячеек, большая диагональ которых в 2 раза больше, чем большая диагональ остальных ячеек. Использование вышеуказанных существенных признаков позволило создать затяжку, обладающую способностью обеспечивать восприятие сравнительно больших нагр узок на крепь с различных направлений контура горной выработки и возможностью перераспределения этих нагрузок по всей площади затяжки. Это увеличивает длительность эксплуатации затяжек и уменьшает потребность в перекреплении горных выработок. В этом и заключается технический результат использования изобретения. Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показан общий вид затяжки; на фиг. 2 показано сочленение двух смежных стержней; на фиг. 3 показана торцевая часть сочлененных двух смежных стержней; на фиг. 4 показана затяжка с двумя рядами больших ячеек по ее длине; на фиг. 5 показан пример закрепления затяжки на арочную металлическую крепь; на фиг. 6 показана схема закрепления затяжки вдоль горной выработки (сечение А-А на фи г. 5). Затяжка состоит из сочлененных, отдельных стержней 1 изогнутых в виде сжатой циклоиды. Каждые два смежных стержня 1 после сочленения образуют ряд ромбовидных ячеек 2, у которых размер большей диагонали 3 относится к размеру малой диагонали 4 как (2-2,2): 1, при этом диаметр стержней составляет, по меньшей мере, 6-7 мм, причем стенки смещены в обе стороны от плоскости затяжки на величину 13-16 мм. Кроме того, сетка, по крайней мере, в 2-х местах по своей длине имеет ряд ромбовидных ячеек, большая диагональ которых в 2 раза больше, чем большая диагональ остальных ячеек. Это позволяет затяжке приобрести необходимые жесткость и одновременно податливость, как при нагрузке, действующей перпендикулярно к плоскости затяжки, так и/при нагрузке, действующей сбоку. Комплекты затяжки во время монтажа соединяют продольными планками 5, шайбами 6, болтами 7 и хомутами 8 с рамами металлической арочной крепи 9. Для закрепления затяжек через ромбовидные ячейки в планке 5 выполнена продольная прорезь 10 и ряд отверстий 11. Операции по установке затяжки в выработке сводятся к следующему: сначала на каждую смежную пару металлической арочной крепи сверху накладывают затяжку. Затем в кровле выработки между породой и затяжкой проталкивают продольные металлические планки 5 для скрепления смежных затяжек. После этого посредством шайб 6, болтов 7 и хомутов 8 скрепляют затяжку к каждой раме 9 металлической крепи. В таком виде затяжка готова воспринимать нагрузку с кровли и боков выработки. Затяжка работает следующим образом. Под действием горного давления со стороны кровли и боков горной выработки идет отслоение кусов породы и опускание их на затяжку. В этот период сетка выполняет роль ограждающей конструкции, предотвращая просыпание через ячейки отслоившихся кусков породы. При этом по мере развития горного давления за счет объемности - толщины затяжки и закрепления ее продольными планками с соседними затяжками и с рамами металлической крепи происходит перераспределение нагрузки по площади затяжки. Жесткость сетки на отдельных участках преодолевается нагрузкой и она начинает работать в режиме податливости. Перемещение сетки перераспределяется также за счет имеющейся свободы взаимного передвижения смежных изогнутых стержней затяжки. Это дает возможность затяжке длительное время работать в условиях большого горного давления. Горнорабочий в выработке визуально может наблюдать состояние затяжки и принять необходимые меры по изменению нагрузки на наиболее опасных участках. Для разгрузки затяжек часть отслоившихся кусков выпускают через имеющиеся в затяжке ромбовидные ячейки больших размеров. Поеле выпуска отслоившихся кусков породы происходит перераспределение нагрузки на затяжку и длительность ее службы увеличивается. В условиях, когда горная выработка находится в условиях большого горного давления сравнительно недолго (1,5-3 месяца), потребность в выпуске породы может не возникнуть. Однотипность используемых для изготовления затяжки заготовок упрощает организацию производства ее в широком масштабе. Применение данной затяжки позволяет увеличить сроки эксплуатации горных выработок и облегчить труд горнорабочих.