Способ возведения крепи в выработках круглого сечения

Способ возведения крепи в выработках круглого сечения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ КРЕПИ В ВЫРАБОТКАХ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ, включающий наматьшание крепящего элемента на барабан и установку крепящего элемента по винтовой линии в выработке , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности крепления за счет ликвидации его цикличности, крепящий элемент из упругого материала наматывают на барабан многослойно, внешний конец крепящего элемента фиксируют в устье выработки, при этом крепление выработки производят путем сматывания крепящего элемента с барабана по мере перемещения последнего по оси выработки, после чего йторой конец крепящего, элемента фиксируют на. стенке выработки. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (51)4 Е 21 D 5 00 г °

° °

° а (21) 3703385/22-03 (22) 21.02.84 (46) 15.09,85. Бюл. Р 34 (72) А.И. Островский, Л.Г. Грабчак и П.А. Подкопаев (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени геолого-разведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621. 961. 1 (088. 8) (56) Патент ФРГ Ф 1022176, кл. 5 с 5/00, 1958.

Авторское свидетельство СССР

В 142257, кл. Е 21 D 5/04, 1961. .(54)(57) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ КРЕПИ

В ВЫРАБОТКАХ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ, включающий наматывание крепящего элемен„,SU„, 1178898 А та на барабан и установку крепящего элемента по винтовой линии в выработке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности крепления эа счет ликвидации его цикличности, крепящий элемент из упругого материала наматывают на барабан многослойно, внешний конец крепящего элемента фиксируют в устье выработки, при этом крепление выработки производят путем сма» тывания крепящего элемента с барабана по мере перемещения последнего по оси выработки, после чего второй конец крепящего элемента фиксируют на стенке выработки, 11788

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении подземных горных выработок круглого сечения, пройденных бурен.ем. 5

Целью изобретения является повышение эффективности крепления эа счет ликвидации цикличности, На фиг. 1 представлена схема, поясняющая способ возведения крепи в вертикальных выработках; на фиг. 2— то же, в горизонтальных выработках большого диаметра; на фиг. 3 g — схема действующих сил при раскручивании гибкого упругого крепящего элемен- 15 та,:;l c;iс кll выработки, cf — векторный !.илолои треугольник, построенный от действия этих же сил.

Способ возведения крени заключа- ется и следующем. 20

В монтажной камере 1 на буровой став или вращатель 2 буровой установки 3 Рместо бурового инструмента или сзади него, с помощью которого бурят горную выработку круглого сечения 4, 25 навинчивают барабан 5 с накрученным на нем гибким упругим крепящим элементом 6, после чего барабан 5 размещают и устье выработки 7, где жестко

I фиксируют внешний конец 8 гибкого упругого крепящего элемента 6, Жестко зафиксированный внешний конец 8 таким обрлзом становится. неподвижным, в то время как при включении буровой установки 3 буровой

35 став или вращатель 2 вместе с барабаном 5 начинают вращаться в сторону раскручивания гибкого упругого крепящего элемента 6 с одновремен IblM перемещением барабана 5 вдоль оси выра- 40 ботки 4 в направлении к забою 9.

Раскручиваясь и перемещая ь, гибкий упругий крепящий элемент закрепляется на стенках выработки по винтовой линии всей своей длиной непрерывно.

После достижения забоя 9 второй конец гибкого упругого крепящего элемен. та 6 жестко фиксируется в забое выработки, а оставшаяся часть обрезается и вместе с барабаном 5 перемещается в монтажную камеру 1, где его отвинчивают от бурового става или вращателя 2.

Закрепление витков гибкого упругого крепящего элемента 6 к стенкам 55 выработки круглого сечения 4 осуществляют за счет окружной силы Р приложенной к раскручиваемому витку

98 2 в месте схода его с барабана 5 в точке А (фиг. 3a ), Окружная сила Р возниКает от вращающегося момента

Mgp, создаваемого буровой установкой, и направлена по касательной линии в сторону эакрепляемых стенок выработки. Окружная сила Fg действуя на раскручиваемый виток 6, стремится сдвинуть его, но жестко зафиксированный внешний конец в точке В удерживает его на месте в неподвижном положении, При этом в точке В возникает сила реакции В., направленная по касательной линии противоположно окружной силе Ft также в сторону закрепляемых стенок выработки. В результате действия окружной силы Ft с одной стороны, и противодействующей ей силы реакции Rt с другой стороны, гибкий упругий крепящий элемент 6 начинает прижиматься к стенкам выработки от точки А до точки касания его со стенкой С. На стенке выработки 4 по дуге ВС действуют единичные силы реакции q возникающие от прижимающих сил Г и К .

Равнодействующую силу реакции q „. определяют из векторного треугольника действующих сил Р и Rt (фиг.3 ), равной qt, это и будет сила, прижимающая виток гибкого упругого крепящего элемента к стенкам выработки, которую можно регулировать, задаваясь силой вращающего момента M sp буровой установки, Кроме того, гибкий упругий крепящий элемент 6, обладая потенциальной энергией закрученной пружины, заставляющей его раскручиваться, будет также прижиматься к стенкам выработки по всей ее окружности.

В результате действия названных сил гибкий упругий крепящий элемент будет находиться в устойчивом закрепленном состоянии по всей окружности выработки.

Раскручивая гибкий упругий крепящий элемент 6 на стенки выработки 4, каждый последующий виток закрепляется впереди предыдущего на шаг

В зависимости от частоты вращения об. барабана 5(n, — ), скорости перемин мещения его по оси выработки (V, ) мин и ширины гибкого упругого крепящего элемента (Z, м) можно регулировать скорость возведения крепи, а з. 11 так). е величину шага t в зависимости от горно-геологических свойств закрепляемых пород.

При сильно трещиноватых и неустойчивых породах обычно возводят сплошную крель. IIo предлагаемому способу для этого необходимо услоV вне, когда t «(. Z т,е, — «(Z npu

V — Z закрепление витков происходит и

U встык (фиг ..2) при — < Z закрепле° ° j и ние витков происходит внахлест.

Для усиления несущей способности крепи возможен вариант раскручива-ния дополнительного барабана на уже закрепленный гибкий упругий крепящий элемент.

При слабо трещиноватых и устойчивых породах возводят крель враз78898 4 бежку. По предлагаемому способу для этого необходимо условие, когда

t ) Е, т.е, — ) Z, В этом случае n

t = Z + A (фиг. 1), где Л вЂ” расстояние между витками, зависящее от горно-геологических свойств закрепляемых пород.

При большом размере выработки и

10 ограниченной длине гибкого упругого крепящего элемента 6 раскручивания ведут с таким шагом t чтобы второй конец его достиг забоя 9 выработки

4 и был жестко зафиксирован в нем.

После этого раскручивают второй барабан в промежутке между витками первого барабана и так далее, до достижения необходимого расстояния между витками Л или несущей способности крепи.

1178898

1178898 фиг.3

Составитель Л. Черепенкина

Техред M. Герг ель

Корректор С. Черни

Редактор А.- Гулько

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 5624/29 Тираж 482

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S