Затягування кріплення гірничих виробок
Затяжка кріплення гірничих виробок призначена для кріплення виробок і містить з'єднані між собою поздовжні та поперечні стрижні, що утворюють металеві ґрати. Поперечні стрижні вигнуті формою зовнішнього контуру рам кріплення. Поздовжні стрижні вигнуті у бік порід, що вміщають, причому дуга вигину відповідає відстані між внутрішніми фланцями суміжних рам кріплення. Крайні та середні стрижні є несучими, інші - допоміжними. Кінці несучих поздовжніх стрижнів мають фіксатори, що повторюють формою обводи фланця спецпрофілю для бічного охоплення фланців суміжних рам. 3 іл.
Винахід відноситься до гірничої справи і може бути використане при зведенні в гірничих виробках рамного кріплення зі спецпрофілю, а також під час ремонтних робіт, наприклад при перекріпленні, заміні затяжки та ін.
Відома гратчаста затяжка штрекового кріплення, що включає з'єднані між собою поперечні стрижні і поздовжні стрижні з вигнутими кінцями з одного боку для зачепу з поперечним крайнім стрижнем попередньої затяжки, причому поздовжні стрижні прогнуті і звернені опуклістю в бік вміщаючих порід.
Недоліком відомої затяжки є те, що через більший, ніж необхідно, ступінь свободи в місцях з'єднань суміжних затяжок зменшуються експлуатаційні якості кріплення.
Крім того, вузли з'єднання суміжних затяжок розташовуються всередині жолобів спецпрофілів рам кріплення, чим усувається можливість використання жолобів як додаткові ємності для заповнення забутковим матеріалом, відповідно зменшуються зчеплення рамного кріплення з боками виробок і поздовжня стійкість рам.
Зі сказаного випливає, що зазначені недоліки знижують надійність кріплення та ефективність підтримки вироблення.
Відома затяжкакріплення гірських виробок, що включає з'єднані між собою поздовжні і поперечні стрижні з утворенням металевої решітки, причому поздовжні стрижні виконані з виступаючими вигнутими кінцями, розміщеними всередині спецпрофілів суміжних рам, а поперечні стрижні вигнуті по зовнішньому контуру рам кріплення, при цьому кінці можливістю взаємодії кожного кінця з внутрішньою поверхнею однієї зі стінок і днища спецпрофілів рам, а один із поздовжніх стрижнів затяжки має прутковий фіксатор, один кінець якого жорстко скріплений з ним, а інший вигнутий з можливістю охоплення фланця спецпрофілю однієї з рам [2].
Недоліком відомого кріплення є обмежений опір затягування навантажень з боку закладного матеріалу при зміщеннях бічних порід через недостатню кривизну конструкції затяжки, що при розвитку навантажень призводить до деформацій затяжок, а саме: утворення зворотних, всередину виробітку, прогинів, розривів зв'язків між стрижнями стрижнів, породних вивалів, при "обіграванні" рам кріплення.
Все це негативно впливає на надійність основного рамного кріплення, його стійкість і, як наслідок, якість підтримки виробок.
В основу винаходу поставлена задача підвищити експлуатаційну надійність кріплення за рахунок збільшення опору затяжки шляхом надання конструкції подвійної кривизни, опуклістю у бік бічних порід вироблення.
Досягається поставлена задача тим, що в затяжці кріплення гірських виробок, що включає з'єднані між собою поздовжні і поперечні стрижні з утворенням металевої решітки, причому поздовжні стрижні виконані з виступаючими кінцями, що мають можливість фіксування решітки на фланцях спецпрофілів суміжних рам кріплення, а поперечнийформі зовнішнього контуру рам кріплення, згідно винаходу поздовжні стрижні вигнуті у бік порід, що вміщають вироблення порід, причому ходу дуги вигину згаданих стрижнів відповідає відстані між суміжними внутрішніми краями рам кріплення, при цьому крайні і середні поздовжні і поперечні стрижні виконані несущими несучими, - допоміжні, причому кінці несучих поздовжніх стрижнів з одного боку оснащені фіксаторами, що мають форму фланця спецпрофілю для забезпечення бічного охоплення фланця однієї з рам, а кінці з іншого боку грат - фіксаторами з верхнім охопленням фланця іншої суміжної рами.
У порівнянні з відомим рівнем техніки заявляється винахід дозволяє за рахунок підвищення несучої здатності затягування збільшити опір кріплення в цілому, отже, і його експлуатаційну надійність.
Завдяки тому, що поздовжні стрижні вигнуті у бік порід, що вміщають вироблення, досягається збільшення відсічі гратчастої затяжки закладному матеріалу, що знаходиться в безпосередньому контакті зі стрижнями решітки, а отже, навантаженням з боку бічних порід.
Виконання поздовжніх стрижнів з дугою вигину, хорда якої відповідає відстані між суміжними внутрішніми краями рам кріплення, дозволяє встановлювати затяжку з розпором між суміжними рамами, що також підвищує здатність затягування, що несе, а значить і кріплення в цілому.
Причому в заявляється затяжці крайні і середні поздовжні і поперечні стрижні виконані несучими, а решта стрижні, розташовані між несучими, - допоміжні, це знижує матеріаломісткість затяжки в цілому і відповідно трудомісткість робіт при встановленні рам кріплення.
Оснащення фіксаторами кінців несучих поздовжніх стрижнів з одного боку решітки, що маютьформу фланця спецпрофілю забезпечує бічний охоплення фланця однієї з рам, в результаті чого залишається вільним жолоб спецпрофілю рами для розміщення закладного матеріалу, а це покращує зчеплення рам з бічними породами.
Наявність на протилежних кінцях згаданих стрижнів фіксаторів з верхнім охопленням фланця іншої суміжної рами кріплення полегшує встановлення ґрат між сусідніми рамами, а також залишає вільним об'єм жолоба профілю.
Таким чином, в результаті реалізації винаходу досягається підвищення несучої здатності затяжки і збільшення опору кріплення в цілому, тобто досягається технічний результат, який явним чином не випливає з відомостей про рівень техніки, а тому заявляється винахід має винахідницький рівень.
На фіг.1 зображено затяжка, загальний вигляд; на фіг.2 - затяжка на рамах кріплення зі спецпрофілю, поздовжній розріз; на фіг.4 - схема установки затяжки у виробленні.
Затяжка складається з поздовжніх 1 і поперечних 2 стрижнів, з'єднаних між собою, наприклад, за допомогою зварювання, з утворенням металевої решітки 3. Поздовжні стрижні 1 виконані з виступаючими кінцями 4 і 5, що виходять за габарити решітки 3, і вигнуті в бік вміщують бічних порід . Хорда дуги вигину поздовжніх стрижнів 1 відповідає відстані l між внутрішніми фланцями 6 спецпрофілів 7 суміжних рам.
Поперечні стрижні 2 вигнуті формою зовнішнього контуру рам кріплення. При цьому крайні і середні поздовжні 1 і поперечні стрижні 2 є несучими, а інші стрижні 1 і 2, розташовані між згаданими стрижнями, що несуть, є допоміжними і виконані з меншим діаметром, ніж несучі стрижні.
Для забезпечення можливості фіксування решітки 3 на суміжних рамах кріплення кінці 4 несучих поздовжніхстрижнів 1 оснащені фіксаторами 8, виконаними у вигляді зачепів і мають форму, що частково повторює обводи фланця 6 спецпрофілю 7 рами кріплення і забезпечує бічний охоплення фланця 6 згаданої рами кріплення.
З іншого боку решітки 3 кінці 5 несучих поздовжніх стрижнів 1 оснащені фіксаторами 9 у вигляді зачепів з верхнім охопленням фланця 6 спецпрофілю 7 іншої суміжної рами.
Зведення затяжки здійснюється в такий спосіб.
Спочатку на певній відстані від раніше встановленої рами кріплення зводять 10 нову раму кріплення П (фіг.3). Потім у міжрамному просторі орієнтують затяжку опуклою поверхнею у бік бічних порід так, щоб її сторона, що має фіксатори 9, частково увійшла в закріплений простір знову встановленої рами П. Після цього, перемістивши затяжку у бік раніше встановленої рами 10, її насувають фіксаторами 8 на фланець 6 спецпрофілю 7 цієї рами 10. Далі повертають затяжку щодо фіксаторів 8 і надягають фіксатори 9 на фланець 6 знову встановленої рами П. Потім закріпний простір на ділянці вироблення між зафіксованою на суміжних рамах 10 і 11 затяжкою і бічними порід фіксується остаточно.
В описаній послідовності зводять інші затяжки до перекриття міжрамного простору кріплення вироблення.
Під впливом сил гірського тиску навантажуються поздовжні 1 і поперечні 2 стрижні і в міру вибору податливості шару закладного матеріалу затяжка починає працювати спільно з основним кріпленням вироблення.
Таким чином, за рахунок виконання затяжки, вигнутої не тільки за профілем рам кріплення, а й у бік бічних порід, досягається збільшення опору її, а отже, і експлуатаційна надійністькріпи загалом.
Затяжка кріплення гірських виробок, що включає з'єднані між собою поздовжні і поперечні стрижні з утворенням металевої решітки, причому поздовжні стрижні виконані з виступаючими кінцями, що мають можливість фіксування решітки на фланцях спецпрофілів суміжних рам кріплення, а поперечні стрижні вигнуті за формою зовнішньо , що поздовжні стрижні вигнуті в бік вміщують вироблення порід, причому хорда дуги вигину згаданих стрижнів відповідає відстані між внутрішніми фланцями суміжних рам кріплення, при цьому крайні і середні поздовжні і поперечні стрижні є несучими, а інші стрижні, розташовані між несучих поздовжніх стрижнів з одного боку решітки оснащені фіксаторами, що мають форму, що частково повторює обведення фланця спецпрофілю для забезпечення бічного охоплення фланця однієї з рам, а кінці несучих поздовжніх стрижнів з іншого боку решітки - фіксаторами з верхнім охопленням фланця спецпрофілю інший суміжний рам.