МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬНАЯ КРЕПЬ Российский патент 1995 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для крепления горных выработок.

Известна конструкция металлической крепи подготовительных выработок, включающая рамы из верхняков и стоек, соединенных жесткими узлами, имеющими планки с отверстиями. Каждый верхняк выполнен в виде цилиндрического свода с гофрированной поверхностью, имеющей в средней части гофру по форме внутренней поверхности спецпрофиля, а с двух сторон ее симметричные отверстия, при этом верхняк указанной гофрой установлен внутри спецпрофиля рамы, а каждый жесткий узел имеет дополнительную планку с отверстиями, причем обе планки выполнены корзинообразными и установлены с возможностью взаимодействия одной планки с внешней поверхностью спецпрофиля, а другой с внутренней поверхностью гофры, при этом скоба пропущена в отверстиях планок с гофрированной поверхности [1] Однако указанная крепь выполнена рамной, где цилиндрический свод с гофрированной поверхностью выполняет функцию межрамного ограждения, а несущей конструкцией являются рамы из спецпрофиля, что увеличивает металлоемкость крепи и усложняет ее конструкцию.

Известны конструкции металлической панельной крепи в виде боковых и верхних сегментов, выполненных из гнутого профиля с полками и большим желобом, имеющим на дне малый желоб. Верхние сегменты изогнуты желобом внутрь выработки, а боковые сегменты желобом в сторону вмещающих пород. Сегменты соединены внахлестку, подвижно, в шахматном порядке, замками в виде болтов с накладками, установленных в отверстия на концах сегментов [2]
В податливых узлах этой крепи полки взаимодействуют с дном большого желоба, а наклонные стенки между собой, величина сопротивления крепи в податливом режиме зависит от усилия прижатия полок к дну профиля. При действии в податливых узлах изгибающих моментов полки смещаются по дну большого желоба в сторону малого желоба, а наклонные стенки отходят одна от другой, что снижает величину и стабильность сопротивления крепи. При гнутье элементов крепи на вальцах на концах элементов имеются прямолинейные участки, что не обеспечит плотного прилегания элементов крепи в податливых узлах, в результате сопротивление крепи уменьшится.

Разброс размеров профилей по высоте в пределах допусков не обеспечивает одновременного взаимодействия полок с дном и наклонных стенок между собой. Поэтому необходимое сопротивление крепи достигается за счет увеличения усилия сжатия профилей, что кроме увеличения металлоемкости замков повышает требования к качеству их установки. Не решен вопрос крепления закруглений, сопряжений и ответвлений.

Основной задачей данного изобретения является повышение стабильности и увеличение сопротивления крепи при уменьшении усилия сжатия профилей в податливых узлах, обеспечение крепления участков закруглений и сопряжений выработок.

Указанная задача решается за счет того, что в металлической панельной крепи, включающей боковые и верхние сегменты, выполненные из гнутого профиля с полками и большим желобом, имеющим на дне малый желоб, соединенные податливо внахлестку в шахматном порядке замками в виде стяжного элемента с изогнутыми и плоскими накладками, установленными в отверстия на концах сегментов, профиль сегментов выполнен с боковыми желобами, образованными примыкающими к полкам наклонными стенками, установленными в податливых узлах с возможностью взаимодействия со стенками малого желоба, изогнутые накладки своими отгибами взаимодействуют с наклонными стенками и дном боковых желобов, при этом наружная поверхность боковых желобов соответствует форме лотковой части спецпрофиля. На участке сопряжения с рамной крепью на обоих концах верхнего сегмента выполнены дополнительные отверстия, а к наружной поверхности боковых желобов примыкают элементы из спецпрофиля, закрепленные скобой с планкой и гайками, установленной в дополнительное отверстие.

Технический результат следующий:
достигаемая стабильность сопротивления крепи в податливом режиме при меньших усилиях сжатия профилей в податливых узлах за счет клинового эффекта в желобах и взаимодействия накладок с боковыми стенками и дном боковых желобов;
сопряжение элементов с разными радиусами изгиба и прямолинейными участками на концах не снижает сопротивление крепи за счет их желобчатой формы;
податливое крепление к верхним сегментам элементов из спецпрофиля позволяет крепить участки сопряжений и закруглений.

На фиг. 1 представлен общий вид крепи; на фиг.2 сечение по А-А, на фиг. 1; на фиг.3 сечение по Б-Б на фиг.2; на фиг.4 сечение по В-В на фиг.2.

Металлическая панельная крепь состоит из боковых 1, верхних 2 сегментов, замков в виде стяжных устройств 3 с изогнутыми 4 и плоскими 5 накладками. Сегменты 1 и 2 выполнены из гнутого профиля с боковыми желобами 6, образованными наклонными стенками 7 и дном 8, примыкающими к наклонным стенкам 9 желоба 10, имеющего на дне 11 меньший желоб 12. Верхние сегменты 2 изогнуты желобом 10 в сторону вмещающих пород. Сегменты 1 и 2 в податливых узлах соединены внахлестку в шахматном порядке замками из стяжных устройств 3, например в виде болтов с гайками и накладками 4 и 5. Стяжные устройства 3 могут выполняться клиновыми. Стяжные устройства 3 установлены в отверстия 13, выполненные на концах сегментов 1 и 2. Изогнутые накладки 4 устанавливаются внутри желоба 10 и имеют отгибы 14, взаимодействующие с наклонными стенками 7 и дном 8 боковых желобов 6. Плоские накладки 5 взаимодействуют с наружной поверхностью дна 11 желоба 10. Плоские накладки могут иметь выгнутую среднюю часть, направленную внутрь меньшего желоба 12. В податливых узлах наклонные стенки 7 установлены с возможностью взаимодействия со стенками 15 меньшего желоба 12, а наклонные стенки 9 желобов 10 с возможностью взаимодействия между собой. Наружная поверхность боковых желобов 6 соответствует форме лотковой части спецпрофиля, из которого на участках сопряжений с рамной крепью выполнены боковые сегменты. На обоих концах верхнего сегмента 2, установленного на участке сопряжения с рамной крепью, в дне 11 желоба 10 выполнены дополнительные отверстия 16, расположенные дальше от концов, чем отверстия 13, а в податливых узлах к наружной поверхности боковых желобов 6 примыкают боковые сегменты 17 из спецпрофиля, закрепленные замками в виде скоб 18 с гайками и планками 19. Скобы 18 установлены в дополнительные отверстия 16, а планки охватывают спецпрофиль со стороны его дна. Крепь может выполняться арочной, кольцевой или любой другой формы.

При работе крепи верхние сегменты 2 в податливых узлах смещаются наружными поверхностями боковых желобов 6 по желобу, образованному наклонными стенками 9, дном 11 желоба 10 и стенками 15 меньшего желоба 12, при этом изогнутые накладки 4 взаимодействуют отгибами 14 с наклонными стенками 7 и дном 8 и скользят по ним. То же происходит и на участках сопряжений с рамной крепью, где боковые сегменты 17 из спецпрофиля, закрепленные в податливых узлах замками, смещаются по наружной поверхности бокового желоба 6 верхнего сегмента 2. Стабильность сопротивления крепи обеспечивается за счет клиновой формы взаимодействующих поверхностей желобов, а на участках сопряжений с рамной крепью соответствием этих поверхностей лотковой части спецпрофиля. Использование предлагаемой крепи обеспечивает повышение ее сопротивления и возможность применения ее совместно с рамной крепью из спецпрофиля на сопряжениях и закругленных выработок.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления горных выработок. Обеспечивает стабильность сопротивления крепи, позволяет применять крепь на участках сопряжения, на закруглениях и на ответвлениях. Крепь состоит из боковых и верхних сегментов, выполненных из гнутого профиля с боковыми желобами, примыкающими к желобу, имеющему на дне меньший желоб, соединенных в податливых узлах внахлестку в шахматном порядке замками в виде стяжных устройств с изогнутыми и плоскими накладками, установленными в отверстия на концах сегментов; боковые желоба образованы примыкающими к полкам наклонными стенками, установленными в податливых узлах с возможностью взаимодействия со стенками меньшего желоба, изогнутые накладки взаимодействуют с наклонными стенками и дном боковых желобов: наружная поверхность боковых желобов соответствует форме лотковой части спецпрофиля, из которого на участках сопряжений с рамной крепью выполнены боковые сегменты. На обоих концах верхнего сегмента, расположенного на участках сопряжения с рамной крепью, выполнены дополнительные отверстия, куда установлены замки в виде скоб с планками и гайками, которыми крепятся боковые сегменты из спецпрофиля, примыкающие к боковым желобам верхних сегментов. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬНАЯ КРЕПЬ, включающая боковые и верхние сегменты, выполненные из гнутого профиля с полками и желобом, имеющим на дне меньший желоб, соединенные в податливых узлах внахлестку в шахматном порядке замками в виде стяжных устройств с изогнутыми и плоскими накладками, установленных в отверстия на концах сегментов, отличающаяся тем, что профиль сегментов выполнен с боковыми желобами, образованными примыкающими к полкам наклонными стенками, установленными в податливых узлах с возможностью взаимодействия со стенками меньшего желоба, изогнутые накладки установлены с возможностью взаимодействия своими отгибами с наклонными стенками и дном боковых желобов, при этом наружная поверхность боковых желобов соответствует форме лотковой части спецпрофиля, из которого на участках сопряжения с рамной крепью выполнены боковые сегменты, которые примыкают в податливых узлах к боковым желобам верхних сегментов. 2. Крепь по п. 1, отличающаяся тем, что на обоих концах верхнего сегмента, расположенного на участке сопряжения с рамной крепью, выполнены дополнительные отверстия, в которые установлены замки в виде скоб с планками и гайками, которыми крепятся боковые сегменты из спецпрофиля.