PL151541B1 - Wzmocniona obudowa podziemnych wyrobisk korytarzowych - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	151 541
	Patent dodatkowy	CZYTELIliA
	do patentu nr-	OGÓLKA
	Zgłoszono: 86 07 PT /Ρ· 260420/
	Pierwszeństwo--	Int. Cl.® E21D 11/14
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 88 03 31
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 02 28

Twórcy wynalazku: Krzysztof Krajewski, Józef Małoszewski, Zdzisław Juzków, Antoni Gołaszewski, Krzysztof Nowak, Piotr Krupanek, Zbigniew Malewski, Wilhelm Kirsz, Jerzy Sitek

Uprawniony z patentu: Kopalnia Węgla Kamiennego Powstańców Śląskich, Bytom /Polska/

WZMOCNIONA OBUDOWA PODZIEMNYCH WYROBISK KORYTARZOWYCH

Przedmiotem wynalazku jest wzmocniona obudowa przeznaczona do zabezpieczania podziemnych wyrobisk korytarzowych kopalń, zwłaszcza zlokalizowanych w rejonach o dużym zagrożeniu tąpaniami.

Podziemne wyrobiska korytarzowe, zarówno udostępniające jak i przygotowawcze, w procesie wybierania kopalin użytecznych systemem podziemnym spełniają bardzo ważną rolę jako arterie komunikacyjne i drogi przepływu powietrza· Wraz ze wzrostem głębokości eksploatacji wzrasta ciśnienie górotworu, które często objawia się na zewnątrz nagłym, dynamicznym wyzwalaniem się dużej ilości energii niszczącej wszystko, a przede wszystkim obudowę podziemnych wyrobisk korytarzowych·

Dotychczas w miejscach wzmożonych naprężeń górotworu i w rejonach zagrożonych tąpaniami obudowę wyrobisk korytarzowych dodatkowo wzmacniano za pomocą podciągów drewnianych. W tym celu w środku wyrobiska i na jego spągu umieszczano równolegle do jego osi podłużnej podciągi drewniane, które następnie rozpierano pomiędzy stropem i spągiem wyrobiska za pomooą stojaków drewnianych lub metalowych.

Z opisu wynalazku nr P. 243742 znane jest urządzenie do podpierania obudowy łukowej wyrobisk korytarzowych. Urządzenie to jest złożone z korpusu, którego dolna część stanowi siedlisko obejmujące główkę stojaka podporowego. Natomiast część górną stanowią dwa uchwyty połączone przegubowo za pomocą sworzni z krzywką dociskową w kształcie trójkąta wyposażonego w dwa otwory usytuowane przy jego podstawie. Jeden z wierzchołków tej krzywki, zaokrąglony i zaopatrzony w otwór, jest połączony z uchwytami płytki zamocowanej na łukowym elemencie obudowy wyrobiska korytarzowego tak, źe powierzchnia podstawy tej płytki jest usytuowana równolegle do stycznej łuku tego elementu.

Inny sposób wzmacniania obudowy łukowej wyrobisk korytarzowych polega na przypinaniu u dołu każdej stropnicy odrzwia obudowy dodatkowej stropnicy mniejszej od 1 do 2 m od

151 541 długości stropnicy zasadniczej. Obie te stropnice są połączone ze sobą rozłącznie za pomocą śrub kabłąkowych i dodatkowo mogą być zakotwione w ociosach wyrobiska. Opisane wyżej sposoby i urządzenia wzmacniające łukowe obudowy wyrobisk korytarzowych jakkolwiek spełniając swoje zadanie, nie są w stanie przeciwstawić się dynamicznym działaniom górotworu. Pomimo zastosowania różnego rodzaju wzmocnień w czasie tąpnięcia o większej energii nadal występują deformacje obudowy wyrobisk korytarzowych tak duże, że czynią wyrobisko niezdatnym do dalszego spełniania swoich funkcji i z konieczności trzeba je przebudowywać, a czasem nawet wykonać obok nowe wyrobisko.

Opisanych wyżej wad i niedogodności znanych urządzeń wzmacniających nie ma wzmooniona obudowa wyrobisk korytarzowych będąca przedmiotem niniejszego wynalazku. Istota tej obudowy polega na zastosowaniu dodatkowej konstrukcji wzmacniającej złożonej ze sztywnych stojaków rozporowych o dużej wytrzymałości i odporności na działania dynamiczne i z elementów podatnych. Stojaki te u dołu są wyposażone w stopy osadzane bezpośrednio na spągu wyrobiska lub na spągnicy zakotwionej w spągu. Natomiast u góry, na każdym stojaku rozporowym, zamocowane są rozłącznie za pomocą kilku strzemion dwa elementy podatne o różnym kształcie. Część górna elementów podatnych może mieć kształt odcinków prostych odchylonych na zewnątrz pod kątem około 45°» z końcami połączonymi trwale lub przegubowo z odcinkami podporowymi łuków stropowych odrzwi obudowy wyrobiska korytarzowego, względnie kształt łuków o jednakowym bądź różnym promieniu krzywizny, których górne końce są połączone rozłącznie z łukiem stropowym obudowy. Konstrukcja wzmacniająca może być również budowana poprzecznie w stosunku do odrzwi obudowy wyrobiska korytarzowego. W tym przypadku łukowymi elementami podatnymi można podpierać co drugi łuk stropowy lub każdy łuk stropowy za pomocą elementów podatnych w kształcie symetrycznego wieloboku łukowego. Taka konstrukcja obudowy podziemnych wyrobisk korytarzowych zdolna jest przeciwstawić się ciśnieniu górotworu o dowolnie dużej energii, gwarantując przy tym zachowanie stałych parametrów przekroju poprzecznego wyrobiska korytarzowego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przegubowo podatną konstrukcję wzmacniającą w widoku z przodu, fig. 2 - konstrukcję wzmacniającą z elementami podatnymi połączonymi rozłącznie z łukiem stropowym, fig. 3-5 - przekroje poprzeczne stojaka i elementów podatnych, fig. 6 - konstrukcję wzmacniającą z łukowymi elementami podatnymi umieszczoną w osi wyrobiska, fig. 7 tę samą konstrukcję umieszczoną z boku wyrobiska, fig. 8 - łukową konstrukcję wzmacniającą usytuowaną poprzecznie do obudowy wyrobiska w widoku z przodu, fig. 9-10 - tę samą konstrukcję w widoku z boku, a fig. 11 - inną konstrukcję wzmacniającą usytuowaną poprzecznie do obudowy wyrobiska w widoku z boku.

Jak uwidoczniono na fig. 1-5 wzmocniona obudowa wyrobisk korytarzowych według wynalazku składa się ze sztywnego stojaka rozporowego 1 zaopatrzonego u dołu w stopę 2 osadzoną na spągu wyrobiska lub na spągnicy 3 zakotwionej w spągu oraz z dwóch elementów podatnych 4 podpierających łuk stropowy 5 odrzwia obudowy wyrobiska korytarzowego za pomocą krótkich podporowych odcinków 6. Stojak rozporowy 1 złożony jest z dwóch prostych profili 7 obudowy łukowej połączonych ze sobą trwale krawędziami zewnętrznymi. Natomiast elementy podatne 4 stanowią proste odcinki obudowy łukowej, których górna część jest odchylona na zewnątrz pod kątem około 45°· Końce tych ozęśoi połączone są przegubowo za pomocą sworzni lub trwale z odcinkami podporowymi 6, które* mogą być połączone z łukiem stropowym 5 rozłącznie za pomocą strzemion 8 lub luźno podpierać ten łuk. Dolne częśći elementów podatnych 4 są połączone ze stojakiem podporowym 1 rozłącznie za pomocą kilku strzemion 8.

Elementy podatne konstrukcji wzmacniającej mogą mieć kształt łukowy taki, jak uwidoczniono na fig. 6 i 7. W przypadku, gdy konstrukcję wzmacniającą umieszcza się w środku wyrobiska korytarzowego oba elementy podatne 9 mają jednakowy kształt łuków wygiętyoh na zewnątrz, których końca górne są połączone rozłącznie za pomocą strzemion 8 z łukiem stropowym 5 obudowy wyrobiska korytarzowego. Jeżeli natomiast, ze względów ruchowych, konstruk cję wzmacniającą trzeba umieścić z boku wyrobiska korytarzowego wówczas elenenty podatne mają kształt łuków wygiętych na zewnątrz o różnym promieniu krzywizny. Element podatny 10

151 541 usytuowany bliżej ociosu wyrobiska na łuk o mniejszym promieniu krzywizny, a element podatny 11 usytuowany bliżej osi tego wyrobiska, ma łuk o większym promieniu krzywizny·

Opisane wyżej konstrukcje wzmacniające łukową obudowę wyrobisk korytarzowych są usytuowane równolegle do odrzwi tej obudowy· W zależności od miejsca 1 rodzaju występowania wzmożonych naprężeń górotworu, można je budować zarówno w środku jak 1 z boku wyrobiska· Jeżeli np· miejscem wzmożonych naprężeń o dużej energii będzie tylko strop wyrobiska, wówczas konstrukcję wzmacniającą należy umieszczać w środku wyrobiska, przy czym często wygodniej jest elementy podatne usytuować poprzecznie w stosunku do odrzwi obudowy łukowej wyrobiska korytarzowego tak, jak to uwidoczniono na fig· 8-11· W miejscach przewidywanych naprężeń górotworu o mniejszej energii można stosować łukowe elementy podatne 12 połączone za pomocą śrub kabłąkowych 13 z co drugim łukiem stropowym 5 obudowy wyrobiska· Natomiast w miejscach przewidywanych naprężeń o dużej energii jedno odrzwie obudowy podpiera się łukowym elementem podatnym 12, a drugie za pomocą głowicy 14 stojakiem podporowym 1 ·

Elementy podatne mogą również mieć kształt łukowego wieloboku symetrycznego 15, który umieszcza się pod każdym łukiem stropowym 5 odrzwia obudowy. W tym przypadku stojaki rozporowe 1 usytuowane są pomiędzy odrzwiami tej obudowy, a elementy podatne 15 są połączone rozłącznie z łukami stropowymi 5 za pomocą śrub kabłąkowych 13·

W przypadku wystąpienia wzmożonego ciśnienia górotworu, statycznego lub dynamicznego, energię tego ciśnienia przejmie przede wszystkim konstrukcja wzmacniająca, której elementy podatne przekażą ją na stojaki rozporowe. Gdy energia górotworu przekroczy siły tarcia pomiędzy stojakami rozporowymi i elementami podatnymi, elementy te zaczną zsuwać się w dół, a w skrajnych przypadkach ich górne, wygięte na zewnątrz części, zaczną odkształcać się i tym samym przejmą część tej energii.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Obudowa wzmocniona podziemnych wyrobisk korytarzowych, znamienna tym, że ma konstrukcję wzmacniającą umieszczoną pod każdym łukiem stropowym /5/ odrzwia obudowy, złożoną z rozporowego stojaka /1/ oraz z dwóch elementów podatnych /4/ połączonych ze sobą rozłącznie za pomocą kilku strzemion /8/, które to elementy mają część górną odchyloną na zewnątrz pod kątem około 45° i połączoną przegubowo za pomocą sworznia z odcinkami podporowymi /6/ umieszczonymi pod łukiem stropowym /5/ odrzwia obudowy.
2. 2. Obudowa według zastrz. 1, znamienna tym, że końce górnych części elementów podatnych /4/ są połączone trwale z odcinkami podporowymi /6/, które to odcinki są połączone rozłącznie za pomocą strzemion /8/ z łukiem stropowym /5/ odrzwia obudowy.
3. 3. Obudowa według zastrz. 1, znamienna tym, że części górne elementów podatnych /9/ mają kształt łuków wygiętych oa zewnątrz, których końce są połączone rozłącznie za pomocą strzemion /8/ z łukiem stropowym /5/ odrzwia obudowy.
4. 4· Obudowa według zastrz. 1 lub 3, znamienna tym, że części górne elementów podatnych mają kształt łuków wygiętych na zewnątrz o różnych promieniach krzywizny, przy cąym element podatny /10/ usytuowany bliżej ociosu wyrobiska ma łuk o mniejszym promieniu krzywizny, a element podatny /11/ usytuowany bliżej osi tego wyrobiska me łuk o większym promieniu krzywizny. *
5. 5. Obudowa według zastrz. 1, znamienna tym, że ma konstrukcję wzmacniającą umieszczoną w środku wyrobiska poprzecznie w stosunku do odrzwi jego obudowy, której stojaki rozporowe /1/ są rozmieszczone na linii co drugiego odrzwia, a ich łukowe elementy podatne /12/ są połączone rozłącznie za pomocą śrub kabłąkowych /13/ z co drugim łukiem stropowym /5/ odrzwia obudowy.
6. 6. Obudowa według zastrz. 1 lub 5, znamienna tym, źe rozmieszczone na linii co drugiego odrzwia obudowy stojaki rozporowe /1/ są wyposażone w głowice /14/, którymi podpierają łuki stropowe /5/·

   151 541
7. 7. Obudowa według zastrz. 1 lub 5, znamienna tym, że stojaki rozporowe /1 / są umieszczone pomiędzy odrzwiami obudowy, a elementy podatne /15/ w kształcie symetrycznego wieloboku łukowego są umieszczone pod każdym łukiem stropowym /5/ i są z ni mi połączone rozłącznie za pomocą śrub kabłąkowych /13/·

   Fig.1

   151 541

   6 8

   Fig.2

   151 541

   Fig.5

   Fig.6

   151 541

   151 541

   Fig.8

   151 541

   Fig. 10

   151 541

   Fig. 11

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz. Cena 3000 zł