Рамне піддатливе кріплення із спецпрофілю

1 Рамне піддатливе кріплення із спецпрофілю, що містить два стояки, верхнякта клинові вузли піддатливості у вигляді жорстко закріплених на спецпрофілі планок з розпірними прорізями, в які забито поперечні кпини, яке відрізняється тим, що вузли піддатливості розташовані в площині, паралельній похилому напластуванню порід, що вміщують виробку, а стояки виконані різної довжини, яку визначають по формулі де Ц,І_ 2 - довжина стояків ВІДПОВІДНО З боку підйому та з боку падіння порід, м, І_о - довжина стояків при пологому заляганні поРІД, м, R - радіус склепіння рами кріплення, м, а - кут залягання порід, що вміщують виробку, рад, Да- кут припустимого відхилення центра верхняка від нормалі до напластування порід 0 < Да < 18 рад 2 Кріплення за п 1, яке відрізняється тим, що вузли піддатливості містять фігурні накладки, які надягнуті на планки та розташовані між клинами і фланцями спецпрофілю, причому кожен клин забитий в розпірну прорізь тільки однієї планки та оснащений отворами-фіксаторами 1 О L (О 00 Винахід належить до гірничої галузі і його слід використовувати для кріплення гірничих виробок Відоме рамне піддатливе кріплення із спецпрофілю, в якому два стояки з'єднано з верхняком за допомогою ексцентрикових вузлів піддатливості, які розташовані симетрично центральної Осі рами [А с СССР №540042, кл Е 21 Д 11/14, 1976] Недоліком цього кріплення є недостатньо ефективна робота конструкції у режиміпіддатливості при асиметричному навантаженні рами з боку масиву гірських порід, яке формується при похилому заляганні порід, що, як правило, зміщуються в бік виробки по нормалі до напластування Це призводить до того, що один із вузлів піддатливості стає перевантажений нормальною силою, а інший - згинальним моментом, що веде до значної нерівномірності проковзування елемен тів у вузлах, блокуванню піддатливості, деформуванню й руйнуванню кріплення Крім того, конструкція ексцентрикового вузла піддатливості має велику масу, складна у виготовлені і монтажі Відоме рамне кріплення спрямованої піддатливості з чотирьох сегментів, які з'єднані поміж собою за допомогою трьох пар різьбових вузлів піддатливості, що розташовані асиметрично [Литвинский Г Г , Гайко Г И , Кулдыркаев Н И Стальные рамные крепи горных выработок - Київ Техніка, 1999 (С 107-109)] Така конструкція лише частково забезпечує ВІДПОВІДНІСТЬ напрямків піддатливості кріплення і зміщень порід похилого залягання, бо в разі неспівпадання центра одного із сегментів верхняка з нормаллю до напластування порід, одна пара вузлів буде практично вилучена з роботи, що значно погіршить піддатливість кріп ю лення Недоліками конструкції також є висока трудомісткість виготовлення і монтажу численних різьбових вузлів піддатливості, неможливість досягнення їх погодженої роботи і регулювання опору піддатливості Найбільш близьким за технічною суттю та ефектом, що досягається є рамне кріплення із спецпрофілю, в якому вузли піддатливості містять жорстко закріплені на спецпрофілі планки з розпірними прорізями та поперечні клини, які забито в розпірні прорізі двох планок та розташовано під гострим кутом до осі зміщення [А с СРСР №796436, кп Е 21 Д 11/14, 1981] Головним недоліком прототипу, як і інших відомих клинових вузлів, які забивають під дві опорні поверхні, є значна нерівномірність і невизначеність стиснення фланців спецпрофілів при розпорі, що веде до зниження опору вузла, нестабільній деформаційносиловій характеристиці його роботи Так, в конструкци-прототипі фланці спецпрофілів будуть розперті лише на одній із двох контактних точок, а з іншого, відносно поздовжньої Осі, боку - недовантажені, що зумовлено нерівномірною роботою клина при дії на дві поверхні (на двох фланцях спецпрофілю) Крім того, майже неможливо забити клини під необхідним кутом до повздовжньої Осі та точно влучити у протилежну прорізь планки Передбачене в конструкції самозатягування клинів може привести до некерованого блокування вузлів і руйнування кріплення В основу винаходу покладено завдання створити таке кріплення рамне піддатливе із спецпрофілю, в якому нове розташування клинових вузлів піддатливості та їх елементів дозволяє забезпечити співпадання напрямку піддатливості рами з напрямком зміщень порід, що вміщують виробку, а також величину необхідного опору клинових вузлів піддатливості навантаженню з боку гірського масиву Ця технічна задача досягається тим, що кріплення рамне піддатливе із спецпрофілю містить два стояки, верхнякта клинові вузли піддатливості у вигляді жорстко закріплених на спецпрофілі планок з розпірними прорізями, в котрі забито поперечні клини, при цьому, згідно з винаходом, вузли піддатливості розташовані в площині, паралельній похилому напластуванню гірських порід, що вміщують виробку, а стояки виконано різної довжини, яку визначають по формулі L о х R(a + Да) де І_і,І_2 - довжина стояків ВІДПОВІДНО з]5оку підйому та з боку падіння порід, м, І_о - довжина стояків при пологому заляганні порід, м, R - радіус склепіння рами, м, а - кут залягання порід, що вміщують виробку, рад , Да - кут припустимого відхилення центру верхняка від нормалі до напластування порід 0 < Да тт/18) один з вузлів піддатливості моспецпрофілю Отвір-фіксатор 10 блокують шплінже бути заблокований, що значно погіршує роботу том, який не дає змоги клину 9 послабнути (шплінт кріплення утримує положення отвору-фіксатора 10 клина 9 При монтажі елементів кріплення верхняк відносно планки 7) В разі появи необхідності підрозміщують з необхідним напусканням на стояках вищити опір вузла піддатливості, проводять дода1,2 Встановлення стояків довжиною І_і та І_2 заткове забивання клинів 9, доки наступні отворибезпечить розташування центру верхняка 3 по фіксатори 10 не стануть в необхідне положення, нормалі п до напластування порід 5 (з допустимим яке фіксують шплінтами При зміщенні порід б по відхиленням на кут Да) Далі вузол піддатливості 4 нормалі до напластування в обох вузлах 4 винирозпирають, для чого забивають попарно протикають приблизно рівні нормальні сили, які при долежні клини 9 в розпірні прорізі планок 7 В залежсягненні встановленого опору піддатливості приності від потрібного опору вузлів (на різних етапах зводять до проковзування верхняка 3 у стійках розвитку геоі4еханічноі ситуації в виробці вимоги Таким чином, винахід вирішує поставлену техдо цього опору можуть змінюватися, забивання нічну задачу і дозволяє досягти ефективного реклинів 9 проводять до виходу необхідного отворужиму піддатливості кріплення, що забезпечує ексфіксатора 10 за межу планки 7 Розміщення отвоплуатаційну СТІЙКІСТЬ гірничих виробок рів-фіксаторів 10 на клині 9 відповідає фіксовано ФЇГ Фіг 2 Фіг. З Комп'ютерна верстка Н Кураєва Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна