RU2112882C1 - Support for protection of development workings - Google Patents

Support for protection of development workings Download PDF

Info

Publication number
RU2112882C1
RU2112882C1 RU96112372A RU96112372A RU2112882C1 RU 2112882 C1 RU2112882 C1 RU 2112882C1 RU 96112372 A RU96112372 A RU 96112372A RU 96112372 A RU96112372 A RU 96112372A RU 2112882 C1 RU2112882 C1 RU 2112882C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
recesses
block
blocks
protrusions
elements
Prior art date
Application number
RU96112372A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96112372A (en
Inventor
Ю.Н. Долоткин
М.М. Тютюнников
А.В. Борисов
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект"
Производственное объединение по добыче угля "Воркутауголь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект", Производственное объединение по добыче угля "Воркутауголь" filed Critical Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект"
Priority to RU96112372A priority Critical patent/RU2112882C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2112882C1 publication Critical patent/RU2112882C1/en
Publication of RU96112372A publication Critical patent/RU96112372A/en

Links

Images

Landscapes

  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this can be used for support of underground workings. Support in the form of protection strip is made up of separate units which are placed with their working sides one above other. Each unit is made of two similar components, and their working sides have flat surface. Their opposite sides have undulated surface with recesses and protrusions which are semicircular in cross-section. Recesses of one component are located coaxially with protrusions of other component, thus ensuring engagement with creation of pliable joint. This allows for improving efficiency in operations for erection of support intended for protection of development workings. EFFECT: higher efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к крепям для охраны подготовительных выработок при бесцеликовой технологии обработки пологих угольных пластов. The invention relates to the mining industry, and in particular to supports for the protection of preparatory workings with an aimless technology for processing flat coal seams.

Известна крепь для охраны подготовительных выработок, включающая железобетонные блоки с податливыми элементами, уложенные друг на друга с образованием вдоль выработки охранной полосы, причем каждый блок имеет в средней части выступ и выемки, а податливые элементы - форму ребер и расположены с двух сторон от выступа, при этом выступ выполнен на нижней грани блока, а выемки - на сопряжении верхней грани с двумя противоположными боковыми гранями и выполнены глубиной, большей высоты выступа на величину податливости ребер, причем блоки вдоль охранной полосы ориентированы выемками навстречу друг другу, а выступы размещены в смежных выемках [1]. Known support for the protection of preparatory workings, including reinforced concrete blocks with malleable elements, stacked on top of each other to form a guard strip along the mine, each block having a protrusion and recesses in the middle part, and malleable elements having the shape of ribs and located on both sides of the protrusion, wherein the protrusion is made on the lower face of the block, and the recesses are in conjugation of the upper face with two opposite side faces and are made with a depth greater than the height of the protrusion by the flexibility of the ribs, with the blocks along storage strip oriented recesses towards each other, and the protrusions are placed in adjacent recesses [1].

Недостатком данной крепи является сложность конфигурации блоков, необходимость взаимоувязки соседних блоков и соседних рядов, что практически трудно осуществимо при невыдержанной мощности и волнистой почве пласта. The disadvantage of this lining is the complexity of the configuration of the blocks, the need for interconnection of neighboring blocks and neighboring rows, which is practically difficult with unstable thickness and undulating soil of the formation.

Известна крепь для охраны подготовительных выработок, выполненная в виде труб, состоящих из уложенных друг на друга отдельных железобетонных блоков и податливых элементов, причем рабочие стороны каждого блока имеют выемки в виде канавок, а податливые элементы выполнены в виде отдельных прокладок, высота которых больше глубины выемок на величину податливости прокладок, причем выемки смежных блоков в тумбах ориентированы во взаимно перпендикулярных плоскостях, а податливые прокладки установлены между выемками смежных блоков в тумбе и смежными блоками отдельных тумб [2]. Known support for the protection of preparatory workings, made in the form of pipes consisting of separate reinforced concrete blocks and flexible elements stacked on top of each other, the working sides of each block having recesses in the form of grooves, and flexible elements made in the form of separate gaskets, the height of which is greater than the depth of the recesses the flexibility of the gaskets, and the notches of adjacent blocks in the stands are oriented in mutually perpendicular planes, and compliant gaskets are installed between the notches of adjacent blocks in the cabinet and interblock blocks of individual pedestals [2].

Недостатком известной крепи являются значительные трудозатраты на возведение охранной полосы, обусловленные многооперационностью монтажных работ из-за сложности конструкции тумб, образующих охранную полосу. Так, кроме укладки блоков друг на друга с ориентированием их выемок во взаимно перпендикулярных плоскостях, необходимо размещать податливые элементы как между смежными блоками, так и между смежными тумбами охранной полосы. A disadvantage of the known lining is the significant labor costs for the construction of the security strip, due to the multi-operation of installation works due to the complexity of the design of the pedestals forming the security strip. So, in addition to stacking blocks on top of each other with orientation of their recesses in mutually perpendicular planes, it is necessary to place compliant elements both between adjacent blocks and between adjacent pedestals of the guard strip.

Использование в качестве податливых элементов деревянных прокладок, являющихся дефицитным материалом, дополнительно требует увеличение трудовых затрат на их доставку в шахту, а затем к месту возведения охранной полосы. The use of wooden gaskets as a deficient material as compliant elements additionally requires an increase in labor costs for their delivery to the mine, and then to the place of construction of the guard strip.

Кроме того, выполнение тумб охранной полосы из разнородных материалов - блоков из железобетона, податливых элементов из дерева, имеющего не стабильное деформационные характеристики, не обеспечивает передачу действующих на них нагрузок по всей площади блоков, что приводит к неравномерному распору крепи. При повышении нагрузок на крепь, когда деревянные прокладки исчерпают податливость, происходит разрушение блоков из-за возрастания концентрации напряжений в местах сопряжения продольных и поперечных выступов смежных блоков. В конечном итоге реакция крепи при больших нагрузках снижается, что влечет к снижению несущей способности крепи, а следовательно, снижению эффективности поддержания охраняемой выработки. In addition, the implementation of the curbstones of the security strip from dissimilar materials - reinforced concrete blocks, compliant elements made of wood having unstable deformation characteristics, does not ensure the transfer of the loads acting on them over the entire area of the blocks, which leads to an uneven support distribution. With increasing loads on the lining, when the wooden gaskets exhaust exhaustion, the blocks are destroyed due to an increase in the concentration of stresses at the junctions of the longitudinal and transverse protrusions of adjacent blocks. Ultimately, the lining reaction at high loads decreases, which leads to a decrease in the load-bearing capacity of the lining, and therefore, to a decrease in the efficiency of maintaining the protected output.

В основу изобретения поставлена задача повысить эффективность работ по возведению крепи для охраны подготовительной выработки за счет упрощения монтажных операций и сокращения при этом трудовых и материальных затрат, а также повысить надежность поддержания охраняемой выработки при обеспечении требуемой податливости крепи для заданной мощности пласта. The basis of the invention is the task to increase the efficiency of the erection of the lining for the protection of the preparatory mine by simplifying installation operations and reducing labor and material costs, as well as to increase the reliability of maintaining the protected mine while ensuring the required flexibility of the lining for a given formation capacity.

Поставленная задача достигается тем, что в крепи для охраны подготовительных выработок, выполненной в виде охранной полосы, состоящей из отдельных блоков, уложенных друг на друга рабочими сторонами, согласно изобретению каждый блок выполнен составным из двух одинаковых элементов, одна из сторон каждого элемента блока, являясь рабочей, представляет собой плоскую поверхность, а другая сторона, противоположная этой рабочей стороне, выполнена в виде рельефной поверхности, имеющей выемки полукруглые в сечении, ориентированные перпендикулярно одной из пар боковых сторон элемента блока и отстоящие друг от друга на расстоянии, равном диаметру выемки, с образованием выступов между упомянутыми выемками, причем крайние выемки элемента блока выполнены сечением, равным половине сечения каждой из выемок, расположенных между этими крайними выемками, при этом элементы в блоке совмещены друг с другом сторонами, имеющими выемки и выступы так, что выемки одного элемента расположены соосно с выступами другого элемента с обеспечением возможности зацепления выемка - выступ при проявлении горного давления и последующего перемещения их в направлении, перпендикулярном плоской поверхности элементов блока, с образованием податливого соединения, воспринимающего нагрузку со стороны горного массива, причем число блоков hб по высоте охранной полосы подбирают из соотношения:

Figure 00000002

где
Kпод - коэффициент податливости крепи, доли единицы:
ε - относительная деформация упругого сжатия для материала блока, доли единицы;
m -мощность пласта, м;
π - математическая постоянная, равная 3,14;
Kp - коэффициент остаточного разрыхления материала блока, доли единицы;
R - радиус выемки в элементе блока, м;
с возможностью возведения охранной полосы требуемой податливости для заданной мощности пласта.The task is achieved in that in the lining for the protection of the preparatory workings, made in the form of a guard strip, consisting of separate blocks laid on each other by the working parties, according to the invention, each block is made up of two identical elements, one of the sides of each element of the block, being working, it is a flat surface, and the other side, opposite to this working side, is made in the form of a relief surface having semicircular notches in cross section, oriented perpendicular but one of the pairs of the lateral sides of the block element and spaced from each other at a distance equal to the diameter of the recess, with the formation of protrusions between the said recesses, and the extreme recesses of the block element are made with a section equal to half the cross section of each of the recesses located between these extreme recesses, the elements in the block are aligned with each other by sides having recesses and protrusions so that the recesses of one element are aligned with the protrusions of the other element to enable engagement of the recess - protrusion when developing rock pressure and then moving them in a direction perpendicular to the flat surface of the block elements to form a yieldable connection of the load from the rock mass, and the number of blocks b h adjustment guard bands are selected from the relation:
Figure 00000002

Where
K under - lining compliance coefficient, unit fractions:
ε is the relative elastic compression strain for the block material, fractions of a unit;
m is the thickness of the reservoir, m;
π is the mathematical constant equal to 3.14;
K p - coefficient of residual loosening of the material of the block, fraction of a unit;
R is the radius of the recess in the block element, m;
with the possibility of erecting a guard strip of the required compliance for a given reservoir power.

В сравнении с известным уровнем техники заявляемое изобретение за счет передачи функции податливости непосредственно блокам исключает необходимость применения податливых элементов, упрощает в связи с этим выполнение монтажных работ, снижает расход материалов и трудоемкость работ по сооружению крепи в виде охранной полосы, что в свою очередь позволяет повысить эффективность работ по возведению охранной полосы при обеспечении требуемой податливости для заданной мощности пласта. Compared with the prior art, the claimed invention, by transferring the ductility function directly to the blocks, eliminates the need for ductile elements, simplifies installation work, reduces material consumption and the complexity of the construction of the roof support in the form of a guard strip, which in turn allows to increase the effectiveness of works on the construction of a guard strip while ensuring the required compliance for a given reservoir power.

При этом собственно процесс возведения крепи в виде охранной полосы состоит в укладке друг на друга блоков рабочими сторонами, каждый из которых выполнен из двух одинаковых элементов, т.е. процесс укладки более технологичен и прост из-за уменьшения количества элементов в заявляемой крепи. At the same time, the actual process of erecting roof supports in the form of a guard strip consists in laying blocks on each other by the working parties, each of which is made of two identical elements, i.e. the laying process is more technological and simple due to the reduction in the number of elements in the inventive lining.

Благодаря выполнению каждого элемента блока предлагаемой конструкции, а именно, одной стороны, являющейся рабочей, в виде плоской поверхности, а другой противоположной стороны в виде рельефной поверхности, состоящей из выемок полукруглых в сечении и расположенных между ними выступов, обеспечивается возможность образования блока со свойствами податливости. Причем податливость блока такой конструкции достигается за счет того, что соединение элементов в блок осуществляют сторонами, имеющими выступы и выемки, и выполняют таким образом, чтобы выемки одного элемента были расположены соосно выступам другого элемента, тогда при проявлении горного давления происходит внедрение выступов в выемки вследствие их полукруглого сечения по принципу нарастающего сопротивления с образованием зацепления в виде "выступ - выемка" и таким образом податливого соединения, воспринимающего нагрузку со стороны окружающих пород. Due to the implementation of each element of the block of the proposed design, namely, one side that is working, in the form of a flat surface, and the other opposite side in the form of a relief surface, consisting of semicircular indentations in the section and protrusions located between them, it is possible to form a block with ductility properties . Moreover, the flexibility of the block of this design is achieved due to the fact that the connection of the elements in the block is carried out by the sides having protrusions and recesses, and is performed in such a way that the recesses of one element are aligned with the protrusions of the other element, then when the rock pressure is manifested, the protrusions are introduced into the recesses due to their semicircular cross-section according to the principle of increasing resistance with the formation of engagement in the form of a "protrusion-notch" and thus pliable connection, perceiving the load from the side of circling rocks.

Несмотря на то, что выполнение выемок полукруглых в сечении известно из прототипа [2], но в заявляемом изобретении этот признак способствует обеспечению податливости блока, а в прототипе блоки вообще не податливы. Податливость крепи по прототипу достигается за счет размещения деревянных прокладок между выемками смежных блоков. По мере исчерпания податливости этих прокладок блоки продолжают сжиматься за счет их разрушения между выемками, переходя в конечном итоге на жесткий режим работы. Despite the fact that the implementation of the semicircular notches in the cross section is known from the prototype [2], but in the claimed invention this feature helps to ensure the flexibility of the block, and in the prototype the blocks are generally not malleable. The flexibility of the lining of the prototype is achieved by placing wooden gaskets between the recesses of adjacent blocks. As the flexibility of these gaskets is exhausted, the blocks continue to shrink due to their destruction between the recesses, eventually switching to a hard mode of operation.

Чтобы обеспечить требуемую податливость заявляемой крепи для конкретных горногеологических условий, число блоков nб подбирают из соотношения

Figure 00000003

где
Kпод - коэффициент податливости крепи, доли единицы;
ε - относительная деформация упругого сжатия для материала блока, доли единицы;
m - мощность пласта, м;
π - математическая постоянная, равная 3,14;
Kp -коэффициент остаточного разрыхления материала блока, доли единицы;
R - радиус выемки в элементе блока, м.To ensure the required flexibility of the claimed lining for specific mining conditions, the number of blocks n b is selected from the ratio
Figure 00000003

Where
K pod - lining compliance coefficient, fractions of a unit;
ε is the relative elastic compression strain for the block material, fractions of a unit;
m is the thickness of the reservoir, m;
π is the mathematical constant equal to 3.14;
K p is the coefficient of residual loosening of the material of the block, a fraction of a unit;
R is the notch radius in the block element, m

Подбор числа податливых блоков из вышеприведенного соотношения позволит улучшить характеристику крепи, а значит и надежность поддержания выработки. The selection of the number of malleable blocks from the above ratio will improve the lining performance, and hence the reliability of maintaining production.

Выполнение выемок и одинаково с ними направленных выступов перпендикулярно одной из пар боковых сторон элемента блока позволяет ориентировать блоки на месте их установки выступами (выемками) либо вдоль выработки, либо поперек ее в зависимости от типа вмещающих пород, угла падения и мощности пласта, что расширяет диапазон применимости крепи. The excavation and equally directed protrusions perpendicular to one of the pairs of lateral sides of the block element allows you to orient the blocks at the place of their installation with protrusions (notches) either along the excavation or across it depending on the type of enclosing rocks, the angle of incidence and the thickness of the formation, which extends the range Applicability support.

Наличие по краям каждого элемента выемок сечением, равным половине сечения выемок, размещенных между крайними выемками, позволяет взаимоувязать блоки вдоль выработки в сплошную охранную полосу путем стыковки смежных блоков в каждом ряду, крайними выемками. Такое соединение блоков увеличивает устойчивость охранной полосы и соответственно эффективность поддержания выработки. The presence at the edges of each element of the recesses with a cross section equal to half the cross section of the recesses located between the extreme recesses allows you to interconnect the blocks along the excavation into a continuous guard strip by joining adjacent blocks in each row with the extreme recesses. Such a combination of blocks increases the stability of the guard strip and, accordingly, the efficiency of maintaining the output.

Из сказанного следует, что блоки предлагаемой конструкции имеют новые свойства, описанные выше, которые не присущи прототипу [2]. Охранная полоса, возведенная из блоков предлагаемой конструкции, надежно охраняет подготовительную выработку от обрушения вмещающих пород за счет равномерного сжатия блоков в местах их разъема во всех слоях блоков охранной полосы. From the above it follows that the blocks of the proposed design have new properties described above, which are not inherent in the prototype [2]. The security strip, erected from the blocks of the proposed design, reliably protects the preparatory development from collapse of the enclosing rocks due to the uniform compression of the blocks in the places of their separation in all layers of the blocks of the security strip.

Таким образом, уменьшение количества элементов в конструкции крепи за счет исключения податливых элементов (деревянных прокладок), передача функции податливости крепи непосредственно блокам, упрощение монтажных работ при возведении охранной полосы позволили сократить трудовые и материальные затраты в целом на возведении крепи, а обеспечение требуемой податливости крепи для заданной мощности пласта выработки, т.е. достигнут технический результат, который явным образом не следует из сведений об известном уровне техники и поэтому изобретение имеет изобретательский уровень. Thus, reducing the number of elements in the lining construction by eliminating malleable elements (wooden gaskets), transferring the lining compliance function directly to the blocks, simplifying installation work during the construction of the guard strip allowed reducing labor and material costs in general for the lining construction, and ensuring the required lining flexibility for a given capacity of the reservoir, i.e. a technical result is achieved that does not explicitly follow from the information on the prior art and therefore the invention has an inventive step.

На фиг. 1 показан блок, вид в изометрии; на фиг. 2 - элемент блока, вид в изометрии; на фиг. 3 - охранная полоса из блоков, выемки и выступы которых ориентированы вдоль полосы; на фиг. 4 - по стрелке A фиг. 3; на фиг. 5 - участок охранной полосы, выемки и выступы блоков которой ориентированы по ширине охраняемой выработки. In FIG. 1 shows a block, an isometric view; in FIG. 2 - block element, isometric view; in FIG. 3 - security strip of blocks, the recesses and protrusions of which are oriented along the strip; in FIG. 4 - along arrow A of FIG. 3; in FIG. 5 - section of the guard strip, the notches and protrusions of the blocks of which are oriented along the width of the guarded mine.

Крепь для охраны подготовительных выработок в виде сплошной охранной полосы 1 выполнена из отдельных блоков 2, укладываемых друг на друга. Блок 2 выполнен составным из двух одинаковых элементов 3 (фиг. 1, 2). Одна из сторон 4 каждого элемента 3 является рабочей и представляет собой плоскую поверхность, а другая сторона 5, противоположная рабочей стороне 4, выполнена в виде рельефной поверхности, имеющей выемки 6 полукруглые в сечении. Выемки 6 элемента 3 ориентированы перпендикулярно одной из его пар боковых сторон 7 и отстоят друг от друга на равном расстоянии, которое соответствует диаметру dв выемки 6.The support for the protection of preparatory workings in the form of a continuous guard strip 1 is made of separate blocks 2 stacked on top of each other. Block 2 is made integral of two identical elements 3 (Fig. 1, 2). One of the sides 4 of each element 3 is working and represents a flat surface, and the other side 5, opposite to the working side 4, is made in the form of a relief surface having recesses 6 semicircular in cross section. The recesses 6 of the element 3 are oriented perpendicular to one of its pairs of lateral sides 7 and are spaced from each other at an equal distance, which corresponds to the diameter d in the recesses 6.

Между выемками 6 расположены одинаково с ними направленные выступы 8. Причем по краям элемента 3 выполнены выемки 9, сечение которых равно половине сечения выемки 6. Between the recesses 6 are located equally directed projections 8. Moreover, along the edges of the element 3 there are recesses 9, the cross section of which is equal to half the cross section of the recess 6.

При сборке двух элементов 3 в блок 2 их совмещают друг с другом рельефными сторонами 5, имеющими выемки 6 и выступы 8, таким образом, чтобы выемки 6 одного элемента были расположены соосно выступам 8 другого смежного элемента 3 с обеспечением возможности образования "выемка-выступ". При этом после состыковки двух элементов 3 в блок 2 их боковые стороны 7, имеющие крайние выемки 9, не совпадают, а смещены относительно друг друга на величину, равную диаметру dв выемки 6.When assembling two elements 3 into block 2, they are combined with each other by embossed sides 5 having recesses 6 and protrusions 8, so that the recesses 6 of one element are aligned with the protrusions 8 of the other adjacent element 3 with the possibility of forming a "recess-protrusion" . In this case, after the two elements 3 are joined into the block 2, their sides 7 having the extreme recesses 9 do not coincide, but are displaced relative to each other by an amount equal to the diameter d in the recesses 6.

Для обеспечения крепи требуемой податливости в зависимости от мощности пласта подбирают число блоков nб по высоте охранной полосы 1 из соотношения

Figure 00000004

где
Kпод - коэффициент податливости крепи (доли единицы), величину которого в зависимости от горно-геологических условий принимают в соответствии с рекомендациями Указаний по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР (Л, ВНИМИ, 1986 г.);
ε - относительная деформация упругого сжатия для материала блока (доли единицы), определяется экспериментальным путем, в лабораторных условиях;
m - мощность пласта, м;
π - математическая постоянная, равная 3,14;
Kp - коэффициент остаточного разрыхления материала блока (доли единицы), определяется экспериментальным путем в лабораторных условиях;
R - радиус выемки элемента блока, м.To ensure that the required compliance is supported, depending on the thickness of the formation, the number of blocks n b is selected according to the height of the guard strip 1 from the ratio
Figure 00000004

Where
K under - lining compliance coefficient (fractions of a unit), the value of which, depending on the geological conditions, is taken in accordance with the recommendations of the Guidelines for the rational location, protection and maintenance of mine workings in coal mines of the USSR (L, VNIMI, 1986);
ε is the relative elastic compression strain for the block material (fractions of a unit), determined experimentally, in laboratory conditions;
m is the thickness of the reservoir, m;
π is the mathematical constant equal to 3.14;
K p - the coefficient of residual loosening of the material of the block (fraction of a unit), is determined experimentally in laboratory conditions;
R is the radius of the recess of the block element, m

При этом блоки могут быть изготовлены из любого твердого материала, обеспечивающего малый их вес, небольшой расход цемента и требуемую податливость. Таким требованиям отвечает материал, например, золобетон. In this case, the blocks can be made of any solid material that provides their low weight, low cement consumption and the required flexibility. Such requirements are met by a material, for example, ash concrete.

При возведении крепи для создания охранной полосы 1 вдоль выработки блоки 2 могут быть установлены с ориентированием выступов 6 и выемок 8 элементов 3 либо вдоль выработки, как показано на фиг. 3 и 4, либо с поворотом их на 90o, т.е. по ширине охраняемой выработки, как показано на фиг. 5. Указанное ориентирование выемок и выступов блоков 2 относительно выработки зависит от конкретных горно-геологических условий, т.е. от типа вмещающих пород, мощности и угла наклона пласта. Исходя из этих условий количество блоков по высоте охранной полосы определяют из соотношения (I).When erecting the lining to create a guard strip 1 along the excavation, the blocks 2 can be installed with the orientation of the protrusions 6 and the recesses 8 of the elements 3 or along the excavation, as shown in FIG. 3 and 4, or with their rotation of 90 o , i.e. across the width of the guarded mine, as shown in FIG. 5. The indicated orientation of the recesses and protrusions of blocks 2 with respect to the development depends on the specific mining and geological conditions, i.e. on the type of enclosing rocks, thickness and angle of inclination of the reservoir. Based on these conditions, the number of blocks according to the height of the guard strip is determined from relation (I).

Так, в случае необходимости укладки блоков 2 в охранной полосе 1, как показано на фиг. 3 и 4, на почву пласта этой выработки со стороны выработанного пространства вначале укладывают элемент 3 плоской рабочей стороной 4, а затем сверху него помещают второй элемент 3 стороной 5, имеющей выемки 6 и выступы 8, так, чтобы выемки 6 уложенного на почву элемента 3 были соосны с выступами 8 укладываемого элемента 3. Аналогично собирают остальные блоки 2 из элементов 3 по всей высоте охранной полосы 1, а укладку их друг на друга осуществляют рабочими сторонами 4 этих элементов 3. Но поскольку боковые стороны 7 двух элементов 3 каждого блока 2 оказываются не совмещенными по высоте блока, это способствует самоуравновешиванию всех блоков 2 и увязки их по высоте охранной полосы 1. So, if it is necessary to lay the blocks 2 in the guard strip 1, as shown in FIG. 3 and 4, on the soil of the formation of this mine from the side of the mined space, first lay the element 3 with a flat working side 4, and then on top of it put the second element 3 with the side 5 having recesses 6 and protrusions 8, so that the recesses 6 of the element 3 laid on the soil were aligned with the protrusions 8 of the stacked element 3. Similarly, the remaining blocks 2 of the elements 3 are assembled along the entire height of the guard strip 1, and they are stacked on top of each other by the working sides 4 of these elements 3. But since the lateral sides 7 of the two elements 3 of each block 2 are rendered ayutsya not aligned on block adjustment, it promotes samouravnoveshivaniyu all blocks 2 and linking their adjustment security strip 1.

Установку следующего расчетного количества блоков 2 по длине охранной полосы 1 осуществляют впритык к боковым сторонам 7 ранее уложенных блоков 2 с ориентированием выемок 6 и выступов 8 элементов 3 навстречу друг другу. В результате по мере возведения охранной полосы 1 вдоль нее образуются сквозные каналы из совмещенных по длине полосы 1 выемок 6, которые совместно с выступами 8 обеспечивают послойную и равномерную податливость крепи при проявлении горного давления. The installation of the next estimated number of blocks 2 along the length of the guard strip 1 is carried out right next to the lateral sides 7 of the previously laid blocks 2 with the orientation of the recesses 6 and the protrusions 8 of the elements 3 towards each other. As a result, as the guard strip 1 is erected, through channels are formed along it from the recesses 6 aligned along the length of the strip 1, which, together with the protrusions 8, provide layer-by-layer and uniform compliance of the lining during the manifestation of rock pressure.

При возникновении необходимости установки блоков 2 с ориентированием выемок 6 и выступов 8 элементов 3 в охранной полосе 1 по ширине выработки (фиг. 5) принцип состыковки элементов 3 в блоки 2 по высоте полосы 1 с образованием соединения "выступ - выемка" аналогичен вышеописанному, но вдоль охранной полосы 1 в каждом слое блоков 2 укладываемые элементы 3 приставляют боковыми сторонами 7, имеющими крайние выемки 9, к ранее уложенным элементам 3 так, чтобы эти крайние выемки 9 образовали полную выемку 6, поскольку при формировании блоков 2 из элементов 3 предлагаемой конструкции не происходит совмещения их боковых боковых сторон 7. Таким образом производят послойную укладку блоков 2 из элементов 3 на всю мощность пласта со смещением блоков 2 относительно друг друга по высоте охранной полосы 1, что позволяет повысить устойчивость конструкции крепи, а значит и надежность поддержания охраняемой выработки, особенно если действие сил со стороны окружающих пород отклонено от нормали к плоской поверхности элементов 3. If it becomes necessary to install blocks 2 with orientation of the recesses 6 and protrusions 8 of the elements 3 in the guard strip 1 along the working width (Fig. 5), the principle of matching the elements 3 into the blocks 2 along the height of the strip 1 with the formation of the protrusion-notch connection is similar to the above, but along the guard strip 1 in each layer of blocks 2, stacked elements 3 are placed with the lateral sides 7 having extreme recesses 9 to previously laid elements 3 so that these extreme recesses 9 form a complete recess 6, since when forming blocks 2 of elements 3 of the proposed design, their lateral sides are not combined 7. Thus, layer-by-layer laying of blocks 2 of elements 3 is carried out for the entire thickness of the formation with the displacement of blocks 2 relative to each other along the height of the guard strip 1, which improves the stability of the lining structure, and hence the reliability of maintenance guarded development, especially if the action of forces from the surrounding rocks is deviated from the normal to the flat surface of the elements 3.

Охрану выработки с помощью блоков предлагаемой конструкции осуществляют следующим образом. Protection of production using blocks of the proposed design is as follows.

По мере опускания пород кровли пласта охранная полоса, образованная из блоков 2, испытывает сжимающие вертикальные нагрузки. Так как выемки одного элемента расположены соосно с выступами 8 другого элемента 3, от действия сил сжатия происходит перемещение выемок 6 и выступов 8 относительно друг друга в направлении, перпендикулярном плоской поверхности элементов 3 блока 2. За счет этого происходит податливость крепи. As the rocks of the roof of the formation lower, the guard strip formed from blocks 2 experiences compressive vertical loads. Since the recesses of one element are aligned with the protrusions 8 of the other element 3, from the action of the compression forces the recesses 6 and the protrusions 8 move relative to each other in the direction perpendicular to the flat surface of the elements 3 of block 2. Due to this, the lining is flexible.

При дальнейшем увеличении нагрузок выступы 8 испытывают нарастающее сопротивление внедрению в местах их взаимодействия с выемками 6 вплоть до разрушения, а за счет этого блоки 2 продолжают сжиматься, обеспечивая таким образом отпор крепи действующим на нее вырастающим нагрузкам. With a further increase in the loads, the protrusions 8 experience increasing resistance to penetration in the places of their interaction with the recesses 6 up to destruction, and due to this, the blocks 2 continue to shrink, thus providing a rebuff to the growing loads acting on it.

По мере разрушения выступов 8 происходит заполнение выемок 6 разрушаемым материалом, который в дальнейшем уплотняется, продолжая обеспечивать податливость крепи. Далее после окончательного уплотнения разрушенного материала реакция крепи на действующие нагрузки снижается и она постепенно переходит в жесткий режим работы. As the protrusions 8 are destroyed, the recesses 6 are filled with destructible material, which is subsequently compacted, while continuing to provide lining compliance. Further, after the final compaction of the destroyed material, the lining reaction to the existing loads decreases and it gradually goes into a hard mode of operation.

Таким образом, при работе крепи в виде охранной сплошной полосы блоки предложенной конструкции, из которых сооружена охранная полоса, независимо от направления ориентирования выемок и выступов этих блоков относительно выработки, образуют податливую систему, способную воспринимать нагрузку со стороны окружающих выработку пород, а это позволяет отказаться от применения податливых элементов, а также обеспечить повышенную надежность поддержания охраняемой выработки при сохранении требуемой податливости крепи для заданной мощности пласта. Thus, when working in the form of a guard continuous strip, the blocks of the proposed design from which the guard strip is constructed, irrespective of the direction of orientation of the recesses and protrusions of these blocks relative to the excavation, form a malleable system capable of absorbing the load from the surrounding formation rocks, and this allows you to refuse from the use of compliant elements, as well as to provide increased reliability of maintaining the guarded mine while maintaining the required flexibility of the lining for a given power ta.

Источники информации
1. Авт.св. СССР N 1511408, кл. E 21 D 11/00, 1988.
Sources of information
1. Auto USSR N 1511408, class E 21 D 11/00, 1988.

2. Авт.св. СССР N 1262048, кл. E 21 D 11/08, 1985 (прототип). 2. Auto USSR N 1262048, class E 21 D 11/08, 1985 (prototype).

Claims (1)

Крепь для охраны подготовительных выработок, выполненная в виде охранной полосы, состоящей из отдельных блоков, уложенных друг на друга рабочими сторонами, отличающаяся тем, что каждый блок выполнен составным из двух одинаковых элементов, одна из сторон каждого элемента, являясь рабочей, представляет собой плоскую поверхность, а другая сторона, противоположная этой рабочей стороне, выполнена в виде рельефной поверхности, имеющей выемки полукруглые в сечении, ориентированные перпендикулярно одной из пар боковых сторон элемента блока и отстоящие друг от друга на расстоянии, равном диаметру выемки, с образованием выступов между упомянутыми выемками, причем крайние выемки элемента блока выполнены сечением, равным половине сечения каждой из выемок, расположенных между этими крайними выемками, при этом элементы в блоке совмещены друг с другом сторонами, имеющими выемки и выступы, так, что выемки одного элемента расположены соосно с выступами другого элемента с обеспечением возможности зацепления выемка - выступ при проявлении горного давления и последующего перемещения их в направлении, перпендикулярном плоской поверхности элементов блока, с образованием податливого соединения, воспринимающего нагрузку со стороны горного массива, причем число блоков nб по высоте охранной полосы подбирают из соотношения
Figure 00000005

где Kпод - коэффициент податливости крепи, доли единицы;
ε - относительная деформация упругого сжатия для материала блока, доли единицы;
m - мощность пласта, м;
Kр - коэффициент остаточного разрыхления материала блока, доля единицы;
R - радиус выемки в элементе блока, м,
с возможностью возведения охранной полосы требуемой податливости для заданной мощности пласта.
The support for the protection of the preparatory workings, made in the form of a guard strip, consisting of separate blocks laid on each other by the working parties, characterized in that each block is made up of two identical elements, one of the sides of each element being a working one, is a flat surface and the other side, opposite to this working side, is made in the form of a relief surface having semicircular notches in cross section, oriented perpendicular to one of the pairs of side sides of the block element and about spaced from each other at a distance equal to the diameter of the recess, with the formation of protrusions between the said recesses, and the extreme recesses of the block element are made with a cross section equal to half the cross section of each of the recesses located between these extreme recesses, while the elements in the block are aligned with each other, having recesses and protrusions, so that the recesses of one element are coaxial with the protrusions of the other element with the possibility of engagement of the recess - protrusion during the manifestation of rock pressure and their subsequent movement in the direction perpendicular to the flat surface of the block elements, with the formation of a compliant connection that accepts the load from the side of the massif, and the number of blocks n b along the height of the guard strip is selected from the ratio
Figure 00000005

where K under - lining compliance coefficient, fractions of a unit;
ε is the relative elastic compression strain for the block material, fractions of a unit;
m is the thickness of the reservoir, m;
K p - the coefficient of residual loosening of the material of the block, the fraction of a unit;
R is the radius of the recess in the block element, m,
with the possibility of erecting a guard strip of the required compliance for a given reservoir power.
RU96112372A 1996-06-17 1996-06-17 Support for protection of development workings RU2112882C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112372A RU2112882C1 (en) 1996-06-17 1996-06-17 Support for protection of development workings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112372A RU2112882C1 (en) 1996-06-17 1996-06-17 Support for protection of development workings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2112882C1 true RU2112882C1 (en) 1998-06-10
RU96112372A RU96112372A (en) 1998-09-10

Family

ID=20182129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96112372A RU2112882C1 (en) 1996-06-17 1996-06-17 Support for protection of development workings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2112882C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535575C2 (en) * 2011-10-14 2014-12-20 Александр Вячеславович Каряка Support for protection of development workings

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535575C2 (en) * 2011-10-14 2014-12-20 Александр Вячеславович Каряка Support for protection of development workings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3421326A (en) Constructional works
US6089792A (en) Reinforced retaining wall
US6050749A (en) Concrete masonry unit for reinforced retaining wall
US6146054A (en) Lightweight embankment
CN112160752A (en) Method for controlling movement and surface subsidence of deep mining area rock stratum of huge thick and weak cemented overburden rock
US3570253A (en) Constructional works
RU2112882C1 (en) Support for protection of development workings
Tatsuoka Keynote lecture: roles of facing rigidity in soil reinforcing
RU1788275C (en) Crib for supporting working roof
Ulrich Jr Internally braced cuts in overconsolidated soils
CN110424989B (en) Primary support structure of ultra-large span underground engineering in hard rock area and construction method thereof
SU1571257A1 (en) Support for protecting development working
RU2060392C1 (en) Method for dump formation on sloping base
US4796398A (en) Foundation of a building or installation erected across a ravine extending along a slope
SU949078A1 (en) Foundation for building and installations
CN117027803A (en) Filling mining method for steeply inclined coal seam
JPH10298976A (en) Foundation structure for building bound with soil cement column row earth retaining wall to skeleton
RU2069268C1 (en) Method for control of rock pressure in extraction of mineral beds at large depths
RU2093678C1 (en) Method for mining thick steep ore bodies
SU1705572A1 (en) Protective layer
Diederichs et al. Tunnel warfare in World War I: The underground battlefield tunnels of Vimy Ridge, France
RU2099539C1 (en) Device for reinforcing the fill mass
KR101574666B1 (en) Embankment type reinforced earth retaining wall
RU2028440C1 (en) External protective guard
RU2056476C1 (en) Pile foundation