способ управления кровлей горной выработки

Формула изобретения

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ, включающий определение прогиба кровли и возведение крепи, состоящей из стоек и верхняка, соединенных между собой, отличающийся тем, что определяют прогиб кровли непосредственно в точках установки стоек и выбирают стойки с жесткостью, пропорциональной полученному прогибу кровли в месте их установки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для управления кровлей при охране горной выработки.

Известен способ управления кровлей горной выработки, включающий возведение крепи в горной выработке [1] состоящей из двух стоек одинаковой податливости и верхняка, соединенного со стойками замками. Этот способ имеет следующие недостатки возводимая крепь плохо работает, если максимальная составляющая нагрузки на нее будет отлична от вертикальной. В этих условиях крепь ломается и перестает выполнять свои функции.

Известен способ, включающий определение общего опускания кровли, возведение крепи, состоящей из верхняка и стоек, снабженных пружинами сжатия. Жесткость пружин определяется в соответствии с общим опусканием кровли и нормативной податливостью крепи (СНиП 11-94-80. Подземные горные выработки Госстрой СССР, М. Стройиздат, с. 21).

Недостатком способа является то, что при наличии значительных усилий, отличных от вертикальных, крепь также теряет свою несущую способность и ломается, особенно при консольном зависании кровли.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления кровлей горной выработки, включающий определение прогиба кровли и возведение крепи, состоящей из стоек и верхняка, соединенных между собой [3]

Данный способ имеет следующие недостатки: при неравномерном нагружении правой и левой половин необходимо создавать верхняк с переменным радиусом кривизны и невозможность корректировки параметров крепи (величины и направления предварительного напряжения элементов) непосредственно в месте их установки.

Цель изобретения снижение затрат на крепление горной выработки за счет приспособления крепи к ориентации и величине нагрузок, действующих со стороны массива.

Цель достигается тем, что при возведении крепи в горной выработке вместо стоек одинаковой податливости устанавливают стойки, имеющие жесткость, зависящую от величины прогиба кровли в месте установки стойки.

На фиг.1, 2 показаны схемы осуществления предлагаемого способа.

На чертеже показано: 1 эпюра прогиба кровли, 2 эпюра жесткости стоек, 3 замки, 4 кровля выработки, 5 верхняк крепи, 6 правая стойка крепи, 7 левая стойка крепи.

Способ осуществляют следующим образом.

По заранее спрогнозированной эпюре прогиба кровли 1 определяются прогибы кровли в местах установки правой 6 и левой 7 стоек, нормативные нагрузки на правую 6 и левую 7 стойки крепи. В соответствии с этим определяют необходимую жесткость 2 стоек.

Для эффективной работы крепи необходимо соблюсти условия: величина податливости правой и левой стоек должна быть одинаковой; жесткость стойки зависит от приложенной к ней нормативной нагрузки и определяется из соотношения:

G_п= Р_п/U_п, G_л=P_л/U_л, где G_п и G_л соответственно жесткость правой и левой стоек крепи;

U_п и U_л величина податливости соответственно правой и левой стоек;

Р_п и Р_л соответственно величина нормативной нагрузки на правую и левую стойки.

Например, для кровли определяют величины прогиба в месте установки правой стойки 400 мм и для левой стойки 250 мм. При допустимом смещении крепи U_к= 200 мм нормативная нагрузка на стойки определяется Р_п=850 кПа и Р_л=250 кПа. При этих условиях жесткость стоек определяется как G_п=4,25, а G_л=1,25, т.е. жесткость правой стойки должна быть в 4,25/1,25 раз выше, чем левой.

Для осуществления предлагаемого способа специального оборудования не требуется.