Предохранительное устройство для углубки вертикальных стволов шахт Советский патент 1985 года по МПК E21D7/00 

1 Изобретение относится к шахтному строительству и может быть использовано при углублении вертикальных стволов шахт. . Известно защитное устройство для углубки стволов шахт, вьтолненное в виде металлической несущей конструкции с металлической отшивкой .Л Недо.статок Данного устройства высокая металлоемкость. . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к пр.едлагаемому является предохрани тельное устройство для углубки вертикальных стволов шахт, включающее несущую конструкцию, установленную на ней амортизирующую подушку, выполненную из горизонтальных рядов параллельных деревянных брусьев, направленных в соседних рядах перпе дикулярно один другому, установлен ibm над амортизирующей подушкой рас пределительный элемент и ограждаюш,ую стенку 2 . ОднакО; в указанном устройстве брусья деревянного костра, уложенны строго один над другим, работают только на сжатие поперек волокон и сове:ршенно не используется возможность обеспечения их работы на растяжение, хотя предел прочности дере ва при растяжении в среднем в 5 6. раз больше предела прочности на сжатие поперек, волокон. При ударе разрушаются только верхние слои деревянных брусьев, а нижние работают в режиме упругого сжатия. Это нерационально, так как общеизвестно, что н аибольшая часть механической энергии расходуется именно на необратимые деформации, при разрушении материала. Кроме того, не обеспечивается возможность работы всего материала амортизирующей подушки, так как сжимается не вся амортизирующая подушка, а только ее участки в виде -столбов под площадками контакта между брусьями различных слоев дере вянного костра. Указанные недостатки обусловливают значительное поглощение аморти зирующей подушкой механической энер гии после удара тела о буферную рас пределительную плиту. Вследствие этого на несущую конструкцию предох paниteльнoгo устройства передаются большие динамические нагрузки, Этр 82 снижает надежность предохранительного устройства, . Целью изобретения является повышение надежности предохранительного устройства за счет снижения динамических нагрузок на несущую конструкцию. Поставленная цель достигается тем, что в предохранительном устройстве для углубки вертикальных стволов шахт, включающем несущую конструкцию, установленную на ней амортизирующую подушку, выполненную из горизонтальных рядов параллельных деревянных брусьев, направленных в сосед них рядах перпендикулярно один другому, установленный над амортизирующей подушкой распределительньм элемент и ограждающую стенку, брусья одного направления каждого ряда амортизирующей подушки расположены в вертикальной плоскости посередине, между параллельными брусьями рядов, расположенных вьш1е и ниже, расстояние между брусьями и в ряду составляет не менее тройной их толщины, а высота амортизирующей подушки h определена по формуле . Q-Hk, -e-ci ,м-, E Kij-5c где Q - вес падающего тела, кг, Н высота падения тела, м J --коэффициент требуемого поглощения кинетической энергии падающего тела за счет энергии деформации амортизирующей подушки; . В - расстояние между брусьями в одном ряду, м; о - толщина брусьев, м, Ед, - полная энергия деформации одного пролета бруса, Дж, К у - коэффициент условий ра.боты при деформации амортизирующей под ушки | - ом площадь смятия падающего тела, м, На фиг, 1 изображено предохранительное устройство, продольный разрез на фиг с 2 - разрез А-А на фиг,1. Предохранительное устройство содержит несущую конструкцию 1, амортизирующую подушку 2, распределительный элемент 3 и ограждающую стенку 4, Предохранительное устройство работает следующим образом.

При аварийном обрыве подъемного каната падающий подъемный сосуд ударяет в распределительный элемент 3, который передает динамическое давление на амортизирующую подушку 2. Под действием динамического давления брусья амортизирующей подушки 2 разрушаются, изгибаясь по схеме неразрезной балки. При этом кинетическая энергия падающего сосуда гаситсякак засчет сжатия брусьев по площадкам ихконтакта с брусьями нижнего слоя, так иза счет растяжения прийз.гибе отвоздействия брусьев верхнего слоя в пролетах между площадкамиконтак та сбру сьями нижнего споя.

Не погашенная в результате деформации амортизирующей подушки 2 кинетическая энергияпадающего тела поглощается металлическими балками не- Iсущей конструкции 1 предохранительного устройства за счет их упругой деформации. После этого происходит полная остановка падающего подъемног сосуда. Ограждающая стенка 4 препятствует падению сосуда вместе с отдельными разрушенными частями распределительного элемента и амортизирующей подушки в бадьевое отделениествола.

Предлагаемое выполнение предохранительного устройства позволит повысить его надежность за счет снижения динамических нагрузок на несущую конструкцию.

Фив. 2

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УГЛУБКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ШАХТ, включающее несущую конструкцию, установленную на ней амортизирующую подушку, выполненную из горизонтальных рядов параллельных деревянных брусьев, направленных в соседних рядах перпендикулярно один другому, установленный над амортизирующей подушкой распределительный элемент и ограждающую стенку, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности предохранительного устройства за счет снижения динамических нагрузок на несущую конструкцию, брусья одного направления каждого ряда амортизирующей подушки расположены в вертикальной плоскости прсередине между параллельными брусьями рядов, расположенных выше и ниже, расстояние между брусьями в ряду составляет не менее тройной их толщины, а высота h амортизирующей подушки определена по формуле Q-H-K.-e.j Nrph 2- м., м,, где W - вес падающего тела, кг; Н - высота падения тепа, м (Л К-гр коэффициент требуемого поглощения кинетической энергии падающего тела за счет энергии деформации амортизирующей подушки е расстояние между брусьями в одном ряду. Mi СХ) о - толщина брусьев, м Ед - полная энергия деформагдии сх со |С одного пролета бруса, Дж; ky - коэффициент условий работы 00 при деформации амортизирующей подушки; см площадь смятия падающего тела, м