Охоронно-посадочне кріплення (опк)

1. Охоронно-посадочне кріплення (ОПК), що містить каркас круглої форми, що має вертикальну вісь, який виконано з металевої смуги або з кількох 3 39394 ни №25431А у роботі, нераціональність конструкції такого кріплення. В основу корисної моделі, що заявляється, покладено задачу удосконалення посадочного кріплення, яке служить для охорони виїмкової гірничої виробки після видобутку з неї вугілля, чи іншої корисної копалини, створення можливості повторного використання виїмкової гірничої виробки після відпрацювання виїмкового стовпа. В умовах роботи вугільних шахт суттєву роль відіграє надійність посадочного (кострового) кріплення, яке служить для охорони виїмкової гірничої виробки після видобутку з неї вугілля, тобто надійність охорони виїмкової гірничої виробки для її підтримання та повторного використання. Практика спорудження та експлуатації виїмкових гірничих виробок на шахтах Західного Донбасу, а також лабораторні стендові дослідження свідчать, що конструкція посадочного кріплення з наявністю металевого каркаса та його наповнювача у вигляді відрізків круглого дерева зі створенням у вказаному наповнювачі попереднього напруження у горизонтальному напрямі, з допомогою дерев'яних клинів, є надійним способом охорони виїмкових гірничих виробок. При виконанні наповнювача з відрізків круглого дерева різного діаметра але однакової довжини, розміщення їх по вертикальній вісі, та створення у масиві наповнювача попереднього напруження у горизонтальному напрямі з допомогою дерев'яних клинів, з'являється можливість шляхом встановлення кріплень одне на одне, заповнювати простір між підошвою та покрівлею виробки, тобто створювати об'єм, що сприймає підвищений гірничий тиск зі сторони покрівлі. Наявність металевого каркаса, та наявність його наповнювача та створення у масиві наповнювача попереднього напруження є спільними суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, та прототипу. В той же час, як уже відзначалось, кріплення за прототипом має суттєві недоліки. Воно ненадійне у експлуатації, позаяк у конструкції цього кріплення передбачено наявність чотирьох складних стяжок, що створюють попереднє напруження наповнювача у вертикальному напрямку, та складного роздвижного телескопічного каркаса. Наявність цих конструкцій приводить до малої надійності кріплення. Виробки, закріплені кріпленням за патентом України №25431А, швидко деформуються, вони ненадійні у роботі, не забезпечують надійної охорони виробки. Крім того, необхідно відзначити, що вказане “Кострове кріплення” [Патент України №25431А] неекономічне, його виготовлення та встановлення потребують значних коштів. На відміну від прототипу, конструкція кріплення ОПК, що заявляється, доволі проста, вона включає у себе металевий каркас, виготовлений або з металевої полоси, або з кількох обручів, виконаних з металевого дроту, та наповнювача цього каркаса у вигляді відрізків круглого дерева однакової довжини та різних (довільних) діаметрів, у якому з допомогою дерев’яних клинів створюється 4 попереднє напруження у горизонтальному напрямі. При виконанні наповнювача з відрізків круглого дерева різного діаметра але однакової довжини, розміщених по вертикальній осі, створення у наповнювачі з допомогою дерев’яних клинів попереднього напруження у горизонтальному напрямі, з'являється можливість шляхом встановлення кріплень одне на одне, заповнювати простір між підошвою та покрівлею відпрацьовано простору виробки, тобто створити об'єм, що сприймає підвищений гірничий тиск зі сторони покрівлі. Важливо відмітити, що вказаний об'єм при його нагруженні буде працювати у піддатливому режимі у вертикальному напрямі, що пояснюється деякою (невеликою) деформацією відрізків деревини, це позитивно вплине на стан виробки, кріплення ОПК отримає незначну деформацію, але збережеться стала форма виїмкової виробки. Вказаний факт підтверджується як лабораторними дослідженнями, проведеними інститутом ДонВУГІ, так і практикою роботи кріплення ОПК в умовах шахт За хідного Донбасу. Впровадження вказаних суттєви х ознак кріплення ОПК, що заявляється, дозволить створити кострове (посадочне) кріплення гірничих виробок великої надійності, просте у виготовленні та експлуатації. Суттєвими ознаками кріплення ОПК, що заявляється, є: 1. Наявність каркаса круглої форми, у якому розміщується наповнювач. 2. Виконання наповнювача кріплення у вигляді відрізків круглої деревини, у тому числі деревини, що була у використанні, однакової довжини, але довільного діаметру, розміщених вертикально. 3. Створення у масиві наповнювача попереднього напруження у горизонтальному напрямі з допомогою дерев'яних клинів. Ознаками, відмінними від прототипу, являються: 1. Виконання наповнювача кріплення у вигляді відрізків круглої деревини, у тому числі деревини, що була у використанні, однакової довжини, але довільного діаметру, розміщених вертикально. 2. Створення у масиві наповнювача попереднього напруження у горизонтальному напрямі з допомогою дерев'яних клинів. Приведена сукупність нових суттєвих ознак посадочного кріплення ОПК, що заявляється , є достатньою для усіх випадків, оскільки вирішує поставлену задачу. Так, виконання наповнювача каркаса кріплення у вигляді відрізків круглої деревини, однакової довжини та довільного діаметра, дасть можливість кріпленню ОПК сприймати без його (кріплення ОПК) руйнування, а значить і без руйнування виробки підвищений гірничий тиск зі сторони покрівлі, при її посадці, а створення у масиві наповнювача попереднього напруження у горизонтальному напрямі є чинником, що забезпечує незмінність форми кріплення ОПК у плані при його доставці до місця встановлення та при його монтажі. Крім того, при застосуванні вказаного наповнювача каркаса, з'являється можливість шляхом 5 39394 встановлення кріплень одне на одне, заповнювати простір між підошвою та покрівлею виробки, тобто створювати об'єм, що сприймає підвищений гірничий тиск зі сторони покрівлі. Таким чином, з’являється можливість застосування кріплення ОПК для різних гірничо-геологічних умов. Впровадження пропонованого охоронно посадочного кріплення ОПК для охорони виїмкових виробок, дозволить створити посадочне кріплення більшої надійності, просте у виготовленні та експлуатації, воно буде надійним способом охорони виїмкових гірничих виробок після видобутку вугілля, або іншої корисної копалини з лави. На основі приведеного можна зробити висновок, що нова сукупність суттєви х ознак корисної моделі, що заявляється, має причиннонаслідковий зв’язок з результатом, що досягається. Корисна модель пояснюється кресленнями: - на Фіг.1 зображено вид кріплення ОПК спереду та зверху при виконанні каркаса з металевої полоси - на Фіг.2 зображено вид кріплення ОПК спереду та звер ху при виконанні каркаса з металевого дроту - на Фіг.3 зображено сполучення виїмкової виробку з лавою при встановленні у лаві кріплення ОПК - на Фіг.4 зображено розріз А-А Фіг.3 Охоронно посадочне кріплення ОПК включає у себе (Фіг.1) каркас круглої форми виконаний з металевої полоси 1, або з металевого дроту 2 (Фіг.2), а також наповнювач каркаса у вигляді відрізків круглої деревини, однакової довжини та довільного діаметра 3, дерев'яних клинів 4, з допомогою яких у масиві наповнювача створюється попереднє напруження. При встановленні кріплення ОПК у відпрацьований простір лави на сполученні штрек-лава, для заповнення простору між покрівлею та власне кріпленням може встановлюватися дошки відповідної товщини 5 (Фіг.3), а при необхідності на вказаному сполученні встановлюватися додаткові дерев'яні стійки кріплення 6 (Фіг.4). Застосування охоронно посадочного кріплення ОПК що заявляється, дозволить створити посадочне кріплення високої надійності, просте у виготовленні та експлуатації. Так, виконання наповнювача каркаса кріплення у вигляді відрізків круглої деревини, однакової довжини та довільного діаметра, дасть можливість кріпленню ОПК сприймати без його (кріплення ОПК) руйнування, а значить і без руйнування виробки, підвищений гірничий тиск зі сторони покрівлі при її посадці, а створення у масиві наповнювача попереднього напруження у горизонтальному напрямі є чинником, що забезпечує сталість форми кріплення ОПК у плані при його доставці до місця встановлення та при його монтажі. При застосуванні вказаного наповнювача каркаса з'я вляється можливість шляхом встановлення кріплень одне на одне, заповнювати простір між підошвою та покрівлею виробки, тобто створювати об'єм, що сприймає підвищений гірничий тиск зі сторони покрівлі. 6 Таким чином, впровадження пропонованого охоронно посадочного кріплення ОПК виїмкових виробок, дозволить створити посадочне кріплення більшої надійності, просте у виготовленні та експлуатації, воно буде надійним способом охорони виїмкових гірничих виробок після видобутку вугілля, або іншої корисної копалини з лави. Підготовка кріплення ОПК , що заявляється, до роботи та його робота в умовах, наприклад, вугільної шахти, здійснюється наступним чином: на поверхні готуються каркаси у вигляді металевої полоси 1, або металевого дроту 2, а також наповнювач 3 у вигляді відрізків круглої деревини, однакової довжини орієнтовно 200мм) та довільного діаметра. Наповнювач на горизонтальній площині вкладається у каркас та розклинюється у ньому дерев'яними клинами 4. Після формування необхідна (розрахункова) кількість кріплення ОПК у вагонетках або на платформах доставляються у ви їмкову гірничу виробку, на сполучення штрек-лава, та складуються біля нього. Після здійснення видобувним комбайном (або іншим способом) виймання вугілля на сполученні штрек-лава і його (комбайну) відходу, та встановленням тимчасового кріплення, робітники починають монтаж кріплення ОПК, тобто встановлюють кріплення одне на одне, заповнюючи простір між підошвою та покрівлею виробки. У разі якщо зверху, між покрівлею та кріпленням ОПК залишається простір, він заповнюється дошками відповідної товщини 5. При необхідності, для перекриття оголених ділянок покрівлі, встановлюються додаткові дерев'яні стійки 6. Кріплення ОПК готове до роботи. Завдяки впровадженню охоронно посадочного кріплення ОПК, що заявляється, стане можливим створення посадочних кріплень, що будуть мати високу надійність, невелику собі вартість, будуть простими у виготовленні та експлуатації. Застосування подібних кріплень забезпечить можливість тривалого безремонтного підтримання виїмкових гірничих виробок, їх повторне використання. Ефективність впровадження кріплення, що заявляється підтверджується практикою-на шахтах Західного Донбасу його застосування дало добрі результати: виробки, що охороняються кріпленням ОПК, що заявляється, успішно експлуатуються на протязі більше року. Ефективність конструкції кріплення, що заявляється, також підтверджується його стендовими випробовуваннями, які були здійснені інститутом ДонВУГІ. Згідно «Протокола лабораторных испытаний крепи ОПК» від 1 серпня 2008р. несуча спроможність, що сприймається кріпленням, що заявляється, становить від 1768 до 2250Кн/раму. В той же час несуча спроможність, що сприймається іншими конструкціями посадочних кріплень (наприклад дерев'яними кострами), має менше значення. Подібні кріплення можуть бути виготовлені та використані як окремими шахтами, так і об'єднаннями вугільних підприємств, при централізації виготовлення та постачання кріплень окремим шах 7 39394 там, а також виготовлятись організаціями середньої потужності любої форми власності. Джерела інформації: Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 8 1 .Политехнический словарь Гл. Ред. И.И. Артоболевский, М.: Советская Энциклопедия, -1976г. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601