Замкнутая крепь из спецпрофиля Советский патент 1987 года по МПК E21D11/14 

13

,: и.ч.-тки Л и IS 4; h - пысота просЬи- ля стойки; IH - я/ижа Л 5; R - радиус кривизны Л 5; 0. - угловая длина Т 5, Шарнирные узлы выполнены в виде осевых элементов 6, закрепленных на Л 5, и шарнирных элементов с отверстиями на концах стойки 2 для размещения в них элементов 6. Шарнирные элементы могут быть выполнены в виде роликов, пластин или петлеобразной скобы.

1

Изобретение относится к г орному делу и может быть использовано при креплении горных выработок в условиях всестороннего горного давления преимущественно при комбайновом способе проведения.

Цель изобретения - упрощение монтажных работ по установке лежня и обеспечение постоянного сопротивления леж;1я горному давлению.

На фи1-,| изображена схематически крепь, общмй вид; на фиг.2 - узел соединения лежня со стойками, первый вариант; на фиг.З - то же, второй вариант; на фиг,4 - то же, третий вариант ,

Крепь содержит верхняк 1, стойки 2, узел 3 Г одатливости для соедине1гия верхняка со стойками, опоры стойки на почву выработки в виде башмаков 4 из отрезков спецпрофиля, одним кондом контактирующих с боками выработки, а другим концом посредсп вом узлов податливости соединенных внахлест с лежнем 5, шарнирные узлы соединения лежня со стойками, выполненные в виде осевых элементов 6, закрепленньк на лежне, представляющих собой скобу, охватывающую нижним концом башмак, и шарнирных элементов с отверстиями 7 на концах стойки, опорную пластину 8, внешнюю поверхность 9 днища 10 профиля стойки, торец боковых стенок 11 профиля стойки, ролики 11, установленные на осевых элементах 6 между боковыми стенками стойки с возможностью вращения и контакта с днищем 13 спецпрофиля бшимака, пластины с отверстиями 1А, закрепленные на боковгзтх стенках пр.тфиля стойки, петлеобразную

().3

При возникновении крутящих моментов в узле соединения стойка 2 новсфачива- ется и через шарнирный элемент опирается на поверхность днища 13 профиля Б до тех пор, пока стойка 2 торцом своего днища не упрется в поверхность днища 13. Далее работа узла соединения происходит только в режиме скольжения, т.е. теряется шарнирность. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

скобу 15, жестко закрепленную концами с обеих сторон днища 10 профиля стойки.

В качестве узлов 3 податливости

для соединения верхняка со стойками 2 могут быть использованы известные узлы, обеспечивающие податливое соединение элементов крепи. Башмаки 4 ВЕЛполняют из отрезков спецпрофиля,

осев1 1е элементы 6 представляют собой охватывающую скобу, внутренний проем которой имеет трапециевидную форму, в остальном он аналогичен хомутам, обычно используемым в конструкциях

скользящих узлов. Вместе с шарнирными элементами с отверстиями на концах стойки осевые элементы 6 обеспечивают шарнирность соединения стойки 2 с лежнем 5. Опорная пластина 8 исключает возможность вдавливания концов лежня 5 в породы бока выработки при их пониженной прочности, тем самым обеспечивается постоянство сопротивления лежня горному давлению во времени .

Замкнутая крепь работает следующим образом.

Перед возведением верхней части рамы крепи скользяш 1е башмаки 4 закрепляют на концах стоек 2, для чего в отверстия 7 на концах стойки (в частных случаях пластины с отверстиями 14 и петлеобразная скоба 15) и отверстие ролика 12 пропускают конец

осевых элементов 6, выполненных в виде охватьтающей скобы, устанавливают башмак 4 и фиксируют его так, чтобы конец башмака выступал за стойку примерно на две высоты профиля стойки 2

(16-20 см).

Далее опирают стойки 2 скользящим башмаками на почву выработки так, чтобы конец башмака был размещен в лунке, выполненной в боку выработки (глубина лунки 8-10 см), с упором в боковые породы опорной пластиной 8. Скрепляют стойки 2 с верхняком 1, узлами 3 податливости и соединяют верхнюю часть рамы крепи межрамными стяжками с соседними рамами крепи. В собранной таким образом раме крепи горное давление через стойки передается на верхний конец фигурной скобы через него на ролик 12, который передает давление на поверхность днища 13 профиля башмака, и далее на почву вьфаботки, при этом узел соединения сразу после установки способен работать в шарнирном режиме.

После прохода комбайна на расстоянии от груди забоя, предусмотренном паспортом крепления, производят установку лежня 5, для чего размещают его так, чтобы оба конца были в контакте с башмаками 4, после чего фиксируют с ним в местах нахлестки хомутами обычной конструкции (П-образная скоба с планкой) .

При возникновении крутящих моментов в узле соединения стойки с лежнем стойка 2 поворачивается вокруг осевых элементов 6, которые через ролик 12 опираются на поверхность днища 13 профиля башмака. При этом поворот будет продолжаться до тех пор, пока стойка 2 торцом своего днища 10 не упрется в поверхность днища 13 профиля башмака, после чего работа узла соединения будет происходить только в режиме скольжения, т.е. потеряет шарнирность.

Первый вариант крепи наиболее прост конструктивно и в изготовлении, однако из-за ограниченного допустимого угла взаимного поворота стойки и лежня (до 15-18, в противном случае значительно увеличиваются размеры и вес ролика) в условиях повьшенной тенсивности смещений боковьсх пород и меньших смещений пЪчвы и кровли, что возможно когда кровля и почва сложены породами более прочными, чем в боках выработки, крепь будет недостаточно надежна из-за быстрого рас- ходывания запаса шарнирности и возникающих при этом в узлах изгибающих моментов. Для этих случаев предложены вариян7м крепи, в которых проушина

10

15

0

5

0

5

0

5

0

5

ныпопнена в виде пластин с отверстиями 14, закрепленных на боковых стенках профиля стоек 2 с внешней стороны, или в виде петлеобразной скобы 15 с внутренним радиусом изгиба петли, равным радиусу стержня, из которого изготовлены осевые элементы 6, причем ось петли скобы 15 размещена на расстоянии от внешней поверхности днища профиля стойки не меньшем радиуса прутка, из которого изготовлена фигурная скоба.

Порядок сборки узлов остается таким ж§. Давление через стойку передается на осевые элементы 6, а через нее - на башмак 4 и далее на почву выработки, за счет чего места соедиг нения пластин с отверстиями 14 (второй вариант) и петлеобразной скобы (третий вариант) не испытывают нагрузки, что повьппает их .надежность.

При возникновении изгибающих моментов в узлах соединения стойка 2 поворачивается непосредственно вокруг осевых элементов 6 (второй вариант) или же вокруг осевых элементов 6, опираясь на поверхность днища 13 профиля башмака внешней поверхностью петлеобразной скобы 15 (третий вариант) . Податливость соединения обеспечивается за счет возможного проскальзывания осевого элемента 6 по башмаку 4 или за счет проскальзывания башмака 4 по лежню 5.

Формула изобретения

1. Замкнутая крепь из спецпрофиля, включающая верхняк, стойки, узлы податливости, лежень, установленный с возможностью контакта его концов с боками выработки, опоры стойки на почву вьфаботки, контактирующие с концами лежня и установленные с воз

можностью монтажа лежня на любом этапе эксплуатации крепи, шарнирные узлы соединения лежня со стойками, выполненные в виде осевых элементов, закрепленных на лежне, и шарнирных элементов с отверстиями на концах стойки для размещения в них осевых элементов, отличающаяся тем, что, с целью упрощения монтажных работ по установке лежня и обеспечения постоянного сопротивления лежня горному давлению, опоры стойки вьшолнены в виде башмаков из отрезков спецпрофиля, одним конном контак5г

I ирч кчцих с боками ньфаботки, а дру- им концом посредством уздон податди- иости гоединенных внахлест с дежнем, причем длина башмаков и дежня определена из выражений

U Jl-3h; 1 Кд . -21„-Ah; где If - ддина башмака;

IH - величина нахлестки лежня и башмака;

h - высота профиля, из которого изготовлена стойка;

1,-, - длина лежня;

R - радиус кривизны лежня;

i - угловая длина лежня, при этом торць башмаков, контактиру- ютме с боками вьфабртки, снабжены опорными пластинами,

2, Крепь ПОП.1, отличаю- ш а я с я тем, что шарнирные элементы выполнены в виде роликов, установленных на осевых элементах между боковыми стенками стойки с возможностью вращения и контакта с днищем спецпрофиля башмака, при этом радиус ролика определен из выражения

) RP - оадиус ролика;

5 потребный максимальньй угол поворота стойки относительно лежня;

/ - угол наклона к горизонту поверхности днища профиля башмака;

г - радиус прутка, из которого изготовлена фигурная скоба;

S - расстояние от края отверстия до торца боковых стенок профиля стойки, определяемое из условия прочности, мм; t - толщина днища профиля стойки, а отверстия на концах стойки выполнены в боках профиля стойки и расстояние от оси отверстий до внешней сто- роны днища профиля стойки определено из выражения

1, R + 1 ,11, мм.

3.Крепь ПОП.1, отличающаяся тем, что шарнирные элементы выполнены в виде гшастин с отвер- ствиями, закрепленных на боковых стенках профиля стойки, при этом верхние края отверстий совмещены с торцами боковых стенок стоек, а нижние с внешней стороной днища спецпрофиля лежня, а расстояние от оси отверстия до внешней стороны днища профиля стойки не превышает величины, определенной из вьфажения

1 r(cos(-)j;p

sinCjV)

4.Крепь ПОП.1, отдичающ с я тем, что шарнирные элементы выполнены в виде петлеобразной скобы, жестко закрепленной концами с обеих сторон днища профиля стойки, при этом радиус петли скобы равен радиусу стержня осевых элементов, а ось петли скобы размещена на расстоя- НИИ от внешней поверхности днища профиля стойки не меньше радиуса стержня осевого элемента.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении горных выработок (ГВ) в условиях всестороннего горного давле/J ния. Пель - упрощение монтажных работ по установке лежня и обеспечение постоянного сопротивления горному давлению. Крепь включает верхняк 1, стойки 2, узлы 3 податливости, лежень (Л) 5, контактирующий с боками ГВ, опоры стойки 2 на почву в виде башмаков (Б) 4 из отрезков спецпрофиля и шарнирные узлы соединения Л 5 со стойками 2. При этом Б 4 установлены с возможностью монтажа Л 5 на любом этапе эксплуатации крепи. Одним концом, имеющим опорные пластины, Б 4 контактирует с боками ГВ, а другим посредством узлов 3 соединены внахлест с Л 5. 71лина Б 4 и Л 5 определяется из выражений 1(21+ЗЬ; Ц (-21j,-4h, где 1сГ - длина Б 4; 1ц - величина (Л (uz.f

Фaг.

Составитель Л.Чистова Редактор А.Козориз Техред А.Кравчук

Заказ 4614/30 Тираж 454Подписное

ВНИНПИ Государственного комитета СССР

по депам изобретений и открытий 1131)35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произподггяенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Г.Решетник