Замкнутая крепь Советский патент 1984 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горному делу, в частности к крепи капитальных и подготовительных горньк выработок. Известна кольцевая крепь для гориэонтальных и наклонных горных выработок, вклкгаающая сегменты, сое диненные между собой в кольцо, дополнительное податливое кольцо, установленное эксцентрично внутр1| вышеупомянутого кольца, .и пружинные элементы, размещенные между кольцамиС1 J. Недостатками известной крепи являются высокая металлоемкость и сложность ее возведения. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является замкнутая крепь, включающая соединенные между собой полые элементы с отверстиями и заполнителем С2. Недостаток известной крепи заклю чается в том, что конструктивное выполнение крепи не обеспечивает пш рокого диапазона ее пЪдатливбсти, а податливые узлы ненадежны в работе при боковых нагрузках. Кроме того, крепь характеризуется сложностью производства монтажных работ при ее возведении, связанных с укладкой ленты и заполнением каждог полого злемента, упрочняющим твердеющим составом. ., Цель изобретения - повышение надежности работы крепив податливом режиме и упрощение ее монтажа. Поставленная цель достигается тем, что в замкнутой крепи, включаю щей соединенные между собой полые элементы с отверстиями и заполнителем, заполнитель полых элементов вы полнен в виде шаров, причем концы элементов выполнены открытыми, а ко нец каждого последующего элемента установлен внутри предыдущего, при этом отверстия полых элементов снаб жены регулируемыми клапанами для вы пуска шаров при уменьшении сечения крепи в процессе работы. На фиг.1 изображена замкнутая крепь, общий вид, на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - узел П на фиг на фиг.4 - узел 1П на фиг.1, на фиг.З - узел I при работе крепи в режиме податливости. Замкнутая крепь (фиг.1) включает в себя полые элементы 1, соединенные между собой/ Каждый полый элемент 1 выполнен с уменьшением диаметра от одного конца к другому (собственно податливый узел 2 представляет собой соединение двух соседних полых элементов). Внутри полые элементы 1 заполнены- шарами 3 . (фиг.2-5) по всему внутреннему пространству. По крайней мере- хотя бы один полый элемент 1 имеет отверстия 4, (фиг.З и 4) дпя заполнения полости крепи шарами 3 и соответственно выпуска их при работе крепи в режиме податливости. Отверстия 4 снабжены регулируемыми клапанами 5. Выполнение регулировки возможно любыми известными способами и средствами (механическими, гидравлическими, пневматическими и т.п. механизмами). На фиг.З и.4 приведен механизм регулирования пружинного типа. Для сбора выталкиваемых шаров 3 предусмотрен поддон 6, закрепленный пбд отверстием 4 с клапаном 5. Замкнутую податливую крепь устанавливают следукщш образом. Соединяют между собой полые элементы 1. Один конец каждого элемента 1 располагают снаружи, а другой внутри соседних аналогичных полых элементов 1. В зависимости от смещения концов каждого полого элемента i в податливом узле 2 (ход Н-Н) обеспечивают величину податливости крепи (см. фиг.2 и 5). Затем через отверстие 4 с регулируемым клапаном 5, выполненным хотя бы в одном полом элементе t, крепь заполняют шарами 3. Заполнение производят до тех пор, пока замкнутая крепь не достигнет своего наибольшего диаметра (необходимых размеров с расчетным распорным усилием) , Затем перекрывают отверстие 4 регулируемым клапаном 5., i Замкнутая крепь .работает следуюищм образом. После возведения крепи в выработке под действием горного давления крепь начинает деформироваться. При превышении горным давлением расчетного распорного усилия крепи через отверстие 4 с регулируемым клапяком 5 выталкивается шар 3. Одновременно с этим происходит перераспределение шаров 3, находящихся внутри крепи, и смещение польЬс элементов 1 в узлах податливости 2, В результате смещения относительно друг друга польж элементов 1 крепи уменьшаются ее раз-3меры, при этом величина горного давл ния становится равной (или меньше) величине расчетного распорного усилия. Выталкиваемые шары 3 из полости крепи собирают в направлянлций поддон 6 дпя дальнейшего использования их в устанавливаемых крепях при проходке горных выработок. Таким образом, предложенная конструкция замкнутой крепи обеспечиА5вает восприятие как всесторонней, тик и односторонней нагрузок за счет перераспределения шаров, расположенных внутри полости крепи, и равног мерную податливость всей ее конструкции. Шары для заполнения конструкции крепи могут быть выполнены из твердых материалов, например металла, бетона, дерева и т.п. В качестве заполнителя могут быть использованы отработанные шары из шаровых мельниц.

,2

Фие.Ъ

Фиг.

t/e.5

ЗАЖНУТАЯ КРЕПЬ, включающая соединенные между собой полые элементы с отверстиями и заполнителем, о тличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы крепи в податливом режиме и упрощения ее монтажа, заполнитель полых элементов выполнен в виде шаров, причем концы элементов выполнены открытыми, а конец каждого последующего элемента установлен внутри предыдущего, при этом отверстия полых элементов снабжены регулируемыми клапанами для выпуска шаров при уменьшении сечения крепи в процессе работы.