Вузол піддатливості кріплень гірничих виробок

Вузол піддатливості кріплень гірничих виробок, що включає у себе верхню та нижню деталі з профілю СВП або іншого профілю, причому верхня деталь накладена на нижню з деяким припуском, анкер, розміщений у шпурі, що пробурений у гірничому масиві та зафіксований у шпурі тим чи іншим способом, причому на кінці анкера нарізано різьбу, на яку нагвинчується гайка, який відрізняється тим, що на торцях деталей з профілю СВП або іншого профілю виконано повздовжні пази (отвори), у яких розміщується кінець анкера. (19) (21) u201014436 (22) 02.12.2010 (24) 26.09.2011 (46) 26.09.2011, Бюл.№ 18, 2011 р. (72) МОГІЛЬЧЕНКО ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, ФЕДОРЕНКО АНАТОЛІЙ ПЕТРОВИЧ, КРАВЧЕНКО АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, БАРІНОВ ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) МОГІЛЬЧЕНКО ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, ФЕДОРЕНКО АНАТОЛІЙ ПЕТРОВИЧ, КРАВЧЕНКО АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, БАРІНОВ ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИМИРОВИЧ 3 Технічний результат корисної моделі, що заявляється, полягає у створенні простого у виготовленні та у монтажі, надійного у роботі вузла піддатливості кріплень гірничих виробок. Причиною, що перешкоджає отриманню вказаного технічного результату за прототипом, є ненадійність, складність у виготовленні цього вузла піддатливості, велика вартість та відсутність його зв'язку з оточуючим масивом. В основу корисної моделі, що заявляється, покладено задачу удосконалення вузла піддатливості кріплень гірничих виробок, виконаних з профілю СВП, що включає у себе дві деталі, виконані з профілю СВП, причому верхня деталь накладається поверх нижньої з деяким припуском, що створює можливість деформації кріплення без його руйнування, тобто створює можливість роботи кріплення у режимі піддатливості, а також анкер з різьбою на кінці, який вставляється у шпур, пробурений в гірничому масиві, анкер фіксується у шпурі тим чи іншим способом, його кінець, що знаходиться у виробці, розміщується у повздовжніх пазах (отворах), виконаних у деталях з профілю СВП, що створюють вузол піддатливості, та шайби і гайки, які (при загвинчуванні) притискують профілі СВП до гірничого масиву. Використання анкерів, скомбінованих з вузлом піддатливості, що виконаний з профілю СВП, є спільною суттєвою ознакою корисної моделі, що заявляється, та прототипу. В той же час, як уже відзначалось, вузол піддатливості за прототипом має суттєві недоліки. Він ненадійний у експлуатації, складний у виготовленні, дорогий, позаяк у конструкції цього вузла піддатливості передбачена наявність, крім двох скоб, двох планок та чотирьох гайок, ще двох анкерів з шайбами зі скосами та гайками (по шайбі та гайці на анкер). На відміну від прототипу, вузол піддатливості що заявляється, виконано без застосування скоб, планок та гайок, з використанням одного анкера, розміщеного у шпурі, пробуреному у гірничому масиві, та закріпленому у ньому тим чи іншим способом, причому вільний кінець анкера з різьбою, розміщено у повздовжніх пазах (отворах), виконаних у обох деталях з профілю СВП, що створюють вузол піддатливості, а різьба знаходиться за межами профілю СВП, на різьбу нагвинчується гайка, яка притискує профілі СВП до гірничого масиву. Суттєвими ознаками вузла піддатливості кріплення гірничих виробок що заявляється, є наявність двох профілів СВП, що створюють власне вузол піддатливості, одного анкера, розміщеного у шпурі, що пробурений у гірничому масиві та зафіксований у шпурі тим чи іншим способом, наявність повздовжніх пазів (отворів), виконаних у обох деталях з профілю СВП (по їх повздовжній осі), у яких розміщується кінець анкера, що знаходиться у виробці, причому на кінці анкера нарізано різьбу, на яку нагвинчується гайка, яка (при закручуванні) притискує профілі СВП до гірничого масиву, тобто з'єднує профілі СВП між собою без застосування додаткових конструкцій, наприклад скоб з планками та гайками. Ознаками, відмінними від прототипу, є: 62871 4 1. Виконання повздовжніх пазів (отворів), у обох деталях з профілю СВП (по його повздовжній осі), у яких розміщується кінець анкера з різьбою, що знаходиться у виробці. На вказану різьбу нагвинчується гайка, яка (при загвинчуванні) притискує профілі СВП один до одного та до гірничого масиву, тобто з'єднує профілі СВП між собою без застосування додаткових конструкцій, наприклад скоб з планками та гайками, що дасть (при використанні корисної моделі, що заявляється) суттєву економію. Крім того, виконання вказаних пазів (отворів) дасть можливість, з одної сторони, вузлу піддатливості працювати у оптимальному для нього режимі, а з іншої сторони, дозволить, завдяки наявності анкера, використати для покращення роботи кріплення у цілому, несучу спроможність гірничого масиву, що оточує виробку, що також дасть суттєву економію. 2. Наявність одного анкера (з різьбою на кінці), замість двох за прототипом, який скомбінований з вузлом піддатливості, дасть суттєву економію по матеріалах та працезатратах при використанні корисної моделі, що заявляється. Приведена сукупність нових суттєвих ознак вузла піддатливості кріплень гірничих виробок, що заявляється, є достатньою для усіх випадків, оскільки вирішує поставлену задачу. Так, виконання повздовжніх пазів (отворів), у обох деталях з профілю СВП (по їх повздовжній осі), дасть можливість розмістити у вказаних отворах кінець анкера, (що закріплений у шпурі тим чи іншим способом), з різьбою, який знаходиться у виробці. Оскільки на вказану різьбу нагвинчується гайка, яка при загвинчуванні притискує профілі СВП до гірничого масиву та один до одного, тобто з'єднує профілі СВП між собою без застосування додаткових конструкцій, (наприклад скоб з планками та гайками), це дасть при використанні корисної моделі, що заявляється, суттєву економію по матеріалах та працезатратах. Крім того, виконання вказаних пазів (отворів) у обох деталях з профілю СВП дасть можливість, з одної сторони, вузлу піддатливості працювати у оптимальному для нього режимі, а з іншої сторони, дозволить, завдяки наявності анкера, використати для покращення роботи кріплення несучу спроможність гірничого масиву що оточує виробку, що також дасть суттєву економію. Таким чином, впровадження пропонованого вузла піддатливості кріплень гірничих виробок, дозволить створити простий у виготовленні та експлуатації вузол піддатливості кріплень гірничих виробок з меншою вартістю та більшою надійністю у порівнянні з відомими. Подібні вузли піддатливості можна застосовувати при виготовленні кріплень як магістральних, так і виїмкових виробок вугільних (або інших) шахт, причому кріплення можуть мати як арочну, так і замкнену (наприклад кільцеву) форму. На основі приведеного можна зробити висновок, що нова сукупність суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, має причиннонаслідковий зв'язок з результатом, що досягається. 5 Корисна модель пояснюється кресленнями: - на фіг.1 зображено кільцеве кріплення, виконане з профілю СВП, з застосуванням вузла піддатливості, що заявляється, у розрізі - на фіг.2 зображено місце | фіг.1 (тобто власне вузол піддатливості) - на фіг.3 зображено розріз А-А фіг.2 - на фіг.4 зображено торець верхньої деталі кріплення Вузол піддатливості кріплень гірничих виробок включає у себе (фіг.1) нижню 1 та верхню 2 деталі кріплення, виконані з профілю ВП (з повздовжніми пазами на торцях) що є несучими конструкціями, пробурений у гірничому масиві шпур 3 (фіг.2), у якому розміщено та закріплено тим чи іншим способом анкер 4 з різьбою на кінці, що знаходиться у виробці, причому вказаний кінець анкера розміщено у пазах, виконаних у деталях кріплення, на кінець анкера (фіг.3) встановлюється шайба 5 та нагвинчується гайка 6, простір між рамами кріплення та масивом, що оточує виробку, затягується дерев'яною або залізобетонною, або іншою затяжкою 8 (фіг.2). Застосування вузла піддатливості кріплень гірничої виробки, що заявляється, дозволить створити простий у виготовленні та експлуатації вузол піддатливості кріплень гірничих виробок з меншою вартістю та більшою надійністю у порівнянні з відомими. Подібні вузли піддатливості можна застосовувати при виготовленні кріплень як магістральних, так і виїмкових виробок вугільних (або інших) шахт, причому кріплення можуть мати як арочну, так і замкнену (наприклад кільцеву) форму. Так, виконання повздовжніх пазів (отворів), у обох деталях з профілю СВП (по їх повздовжній осі), дасть можливість розмістити у вказаних отворах кінець анкера, (що закріплений у шпурі тим чи іншим способом), з різьбою, який знаходиться у виробці. Оскільки на вказану різьбу нагвинчується гайка, яка при загвинчуванні притискує профілі СВП до гірничого масиву та один до одного, тобто з'єднує профілі СВП між собою без застосування додаткових конструкцій, (наприклад скоб з планками та гайками), це дасть при використанні корисної моделі, що заявляється, суттєву економію по матеріалах та працезатратах Крім того, виконання вказаних пазів (отворів) у обох деталях з профілю СВП дасть можливість, з одної сторони, вузлу піддатливості працювати у оптимальному для нього режимі, а з іншої сторони, дозволить, завдяки наявності анкера, використати для покращення роботи кріплення несучу спроможність гірничого масиву, що оточує виробку, що також дасть суттєву економію. Таким чином, застосування вузла піддатливості кріплень гірничих виробок, що пропонується, дозволить створити простий у виготовленні та експлуатації вузол піддатливості кріплень гірничих виробок з меншою вартістю та більшою надійністю у порівнянні з відомими. Підготовка вузла піддатливості кріплень гірничих виробок, що заявляється, до роботи та його робота в умовах, наприклад, вугільної шахти, здійснюється наступним чином: у нижній 1 та верхній 2 деталях кріплення, що є несучими конструкціями, 62871 6 та виконані з профілю СВП, виконуються (наприклад штампуванням) повздовжні пази на торцях. У гірничому масиві, в потрібній точці, на розрахункову глибину, буряться шпури 3, у яких розміщуються та закріплюються тим чи іншим способом анкери 4 з різьбою на кінці, що знаходиться у виробці. Нижня 1 та верхня 2 деталі кріплення доставляються до місць встановлення анкерів. Верхня деталь 2 вставляється пазом у анкер 4, далі деталь 2 фіксується у виробці тим чи іншим способом, потім встановлюється пазом нижня деталь 1, яка також фіксується у виробці тим чи іншим способом. На кінець анкера 4 встановлюється шайба 5 та нагвинчується гайка 6, простір між масивом, що оточує виробку та нижнім 1 та верхнім 2 деталями кріплення, що є несучими конструкціями, та виконані з профілю СВП, затягується дерев'яною або залізобетонною, або іншою затяжкою 8. Гайка 6 затягується до упору. Вузол піддатливості готовий до експлуатації. При сприйманні кріпленням (а значить і вузлом піддатливості) гірничого тиску, воно зменшується у розмірах (деформується) за рахунок ковзання профілів СВП у вузлі, але профілі не розходяться, тому що їх стримує сила затяжки гайки, нагвинченої на анкер, цим забезпечується піддатливість кріплення гірничої виробки та надійність її (виробки) роботи за рахунок застосування анкера. Таким чином, застосування вузла піддатливості кріплень гірничих виробок що пропонується, дозволить створити простий у виготовленні та експлуатації вузол піддатливості кріплень гірничих виробок з меншою вартістю та більшою надійністю у порівнянні з відомими. Подібні вузли піддатливості кріплень гірничих виробок можуть бути виготовлені та використані при кріпленні гірничих виробок як окремими шахтами, так і об'єднаннями вугільних (або інших) видобувних підприємств, при централізації виготовлення та постачання вузлів окремим шахтам, а також виготовлятись організаціями середньої потужності будь-якої форми власності. В умовах роботи вугільних шахт Західного Донбасу, зокрема шахт "Західно-Донбаська" та шахти ім. Героїв Космосу суттєву роль відіграє збереження сталості магістральних гірничих виробок, закріплених кільцевим кріпленням КМПК-4, див. [3]. Вказаними кріпленнями закріплено більше 20000 метрів гірничих виробок. Зі збільшенням глибини закладання виробок, несуча спроможність кріплень не відповідає навантаженням, що ними сприймаються, кріплення значно деформуються, а застосування вузла піддатливості, що заявляється, при виготовленні кріплень КМПК-4, зможе значно підвищити несучу спроможність виробок, забезпечити безремонтне підтримання виробок, закріплених кріпленнями КМПК-4 з використанням вузла піддатливості, що заявляється. Бібліографія 1. Каретников В.Н., Клейменов В.Б., Нуждихин А.Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. - М.: "Недра", 1989. 2. Авторское свидетельство СССР № 1208255 кл. Е 21D11/14 Крепь подготовительных выработок. 1984. 7 3. Кравченко А.В. Обоснование рациональных параметров крепей для магистральных выработок на угольных пластах со слабометаморфизован Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 62871 8 ными вмещающими породами (на примере шахт Западного Донбасса): Автореф. дисс… канд. техн. наук.- Днепропетровск, 1994. Підписне Тираж 23 прим. 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