РАМНАЯ КРЕПЬ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1997 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горному дел, в частности к креплению подземных выработок, и может быть использовано при проходке горизонтальных выработок, а также при строительстве подземных сооружений.

Известна рамная антикоррозионная крепь, включающая соединенные между собой полые стойки, верхняк и узел податливости. Узел податливости выполнен в виде полого усеченного клина с прорезями, который телескопически входит в верхнюю часть стойки [1] Под нагрузкой клинья внедряются внутрь стоек, обеспечивая податливость крепи. Элементы рамы (верхняк, стойки, клинья)) изготовлены из стеклопластика.

Недостаток этой крепи состоит в наличии прорезей, снижающих жесткость соединения нижних частей стойки, а также в сложности изготовления прорезей и в отсутствии возможности разгрузки для повторного использования.

Задача изобретения состоит в том, чтобы конструкцию крепи упростить, снабдить ее узлом податливости с целью возможного извлечения для повторного использования.

Эта задача решается тем, что в рамной крепи, включающей соединенные между собой стойки и верхняк, выполненные из полых элементов, а также узел податливости, причем каждая из стоек состоит из верхней и нижней частей, телескопически входящих одна в другую, узел податливости содержит насаженную на часть стойки меньшего диаметра цилиндрическую втулку, один конец которой взаимодействует с конической поверхностью конусообразного кольца, установленного на торце другой части стойки, имеющий больший диаметр, а другой конец втулки взаимодействует с упором, выполненным на части стойки меньшего диаметра.

Вариант изобретения состоит в том, что узел податливости выполнен из двух цилиндрических втулок, концетрически насаженных на часть стойки меньшего диаметра, причем первая из втулок своим концом упирается в торцовую поверхность стойки большего диаметра и выполнена с кольцевыми прямоугольными выступами с возможностью взаимодействия последних с концом второй втулки, другой конец которой взаимодействует с упором, выполненным на части стойки меньшего диаметра.

Между упором и втулкой может быть расположен съемный хомут, состоящий из двух полуколец, соединенных друг с другом крепежными элементами. Это позволяет при необходимости произвести разгрузку крепи с целью ее извлечения для повторного использования.

Элементы рамы крепи изготавливаются из стеклопластика или аналогичного композиционного материала.

На фиг. 1 показана предлагаемая рамная крепь, вид спереди; на фиг.2 - узел податливости; на фиг. 3 вариант соединения полуколец хомута; на фиг. 4 другой вариант предлагаемой крепи.

Верхняк 1 по концам опирается на цилиндрические выемки 2 верхних частей 3 боковых стоек. Верхние части 3 стоек телескопически входят в нижние части 4, которые опираются на пяты 5, установленные на почве выработки. Для предотвращения смещения боковых стоек в сторону выработки верхняк снабжен ограничителями 6. Верхняк и стойки выполнены из стеклопластика.

Узел податливости выполнен в виде цилиндрической стеклопластиковой втулки 7 толщиной около 2 мм и длиной до 220 мм, насаженной на нижний конец верхней части 3 стойки. Снизу втулка 7 опирается на коническую поверхность кольца 8, установленного на верхнем торце нижней части 4 стойки.

Снизу втулка 7 упирается в съемный хомут 9, состоящий из двух полуколец, соединенных между собой с помощью крепежных элементов, например болта 10 с гайкой 11. Хомут 9 закрепляется на верхней части 3 стойки и сверху контактирует с упором 12, выполненным на этой же части стойки.

В другом варианте узла податливости втулка 7, насаженная на верхнюю часть 3 стойки, упирается своим нижним концом на верхний из кольцевых выступов 13, выполненных на втулке 14, также насаженной на верхнюю часть 3 стойки и нижним концом упирающуюся в торец нижней части 4 стойки. Верхний конец втулки 7, как и в первом варианте, контактирует со съемным хомутом 9.

Крепь работает следующим образом.

По мере увеличения нагрузки на нее втулка 7 надвигается на коническую поверхность кольца 8, установленного на верхнем торце нижней части 4 боковой стойки. При этом происходит последовательный разрыв кольцевых слоев в нижней части втулки 7. Этот процесс продолжается до тех пор, пока нагрузка не уменьшится до расчетной величины.

Узел податливости на фиг. 4 (второй вариант) работает следующим образом. По мере увеличения нагрузки происходит последовательный срез кольцевых выступов 13 под действием втулки 7 до тех пор, пока нагрузка не уменьшится до расчетной величины.

Хомут 9 служит для разгрузки крепи при ее извлечении для повторного использования. В этом случае полукольца хомута разъединяют, хомут снимают, а освобожденную раму извлекают, после чего ее можно использовать повторно.

Но в принципе крепь может работать и без хомута. При этом втулка 7 контактирует непосредственно с упором 12.

Отсутствие прорезей в нижней части стойки повышает ее жесткость. Кроме того, упрощается изготовление нижней части стойки по сравнению с прототипом.

Использование: для крепления горизонтальных горных выработок. Сущность изобретения: рамная крепь горной выработки имеет соединенные между собой стойки и верхняк, выполненные из полых элементов, а также узел податливости. Каждая стойка состоит из верхней и нижней частей разного диаметра, телескопических входящих одна в другую. Узел податливости содержит цилиндрическую втулку, одетую на часть стойки меньшего диаметра. Один конец втулки взаимодействует с конической поверхностью конусообразного кольца, установленного на верхнем торце другой части стойки, имеющей больший диаметр. Другой конец втулки взаимодействует с упором, выполненным на части стойки, имеющей меньший диаметр. По другому варианту выполнения узел податливости состоит из двух цилиндрических втулок, концентрически насаженных на часть стойки меньшего диаметра. Первая из втулок концом упирается в торцевую поверхность части стойки большего диаметра и выполнена с кольцевыми прямоугольными выступами с возможностью взаимодействия последних с концом второй втулки, другой конец которой взаимодействует с упором, выполненным на части стойки меньшего диаметра. Рамная крепь может иметь съемный хомут из двух полуколец, соединенных крепежными элементами, расположенный между упором и узлом податливости. Элементы рамы могут быть выполнены из стеклопластика 2 с. и з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Рамная крепь горной выработки, включающая соединенные между собой стойки и верхняк, выполненные из полых элементов, а также узел податливости, причем каждая из стоек состоит из верхней и нижней частей разного диаметра, телескопически входящих одна в другую, отличающаяся тем, что узел податливости содержит насаженную на часть стойки меньшего диаметра цилиндрическую втулку, один конец которой взаимодействует с конической поверхностью конусообразного кольца, установленного на верхнем торце другой части стойки, имеющей больший диаметр, а другой конец втулки взаимодействует с упором, выполненным на части стойки меньшего диаметра. 2. Рамная крепь горной выработки, включающая соединенные между собой стойки и верхняк, выполненные из полых элементов, а также узел податливости, причем каждая из стоек состоит из верхней и нижней частей разного диаметра, телескопически входящих одна в другую, отличающаяся тем, что узел податливости состоит из двух цилиндрических втулок, концентрически насаженных на часть стойки меньшего диаметра, причем первая из втулок своим концом упирается в торцевую поверхность части стойки большего диаметра и выполнена с кольцевыми прямоугольными выступами с возможностью взаимодействия последних с концом второй втулки, другой конец которой взаимодействует с упором, выполненным на части стойки меньшего диаметра. 3. Крепь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что между упором и узлом податливости расположен съемный хомут, состоящий из двух полуколец, соединенных друг с другом крепежными элементами. 4. Крепь по пп. 1 3, отличающаяся тем, что элементы рамы выполнены из стеклопластика.