Металлическая арочная податливая крепь Советский патент 1989 года по МПК E21D11/14 

3150

Изобретение относится к технике крепления горных выработок, в частности к крепям преимущественно из металла,

Цель изобретения - повьппение надежности крепи и увеличение ее несущей способности.

На фиг.1 изображена рама крепи; на фиг.2 - узел податливости в ис- ходном положении; на фиг.З - узел податливости после исчерпания податливости крепи; на фиг.4 - расчетная схема для определения длины скользящей накладки и расстояния от торцов верхняка до места крепления на нем фиксаторов.

Металлическая арочная податливая крепь состоит из верхняка 1, который являются внешним элементом, и сто- ек 2, являмцихся внутренними элементами. Скользящие накладки 3 из отрезков спецпрофиля охватывают одним концом 4 торец стоек 2, а другим концом 5 установлены на торцах верхня- ка 1. Скользящие накладки 3 зафиксированы неподвижно скрепляющими эле- ментами в виде скоб 6, планок 7 и гаек 8-И контактирующими с торцами скользящих накладок 3 фиксаторами 9 в виде жестко соединенных с днищем верхняка скоб в форме спецпрофиля. Фиксатор 9 установлен от торца верхняка на расстоянии, равном длине скользящей накладки 3, длину 1 кото рой определяют по формуле

1 1„ -- U1 (О где 1 - длина накладки, м;

величина нахлестки концов

верхняка и стоек при уста- 40 новке Крепи в рабочее положение, м;

1 - величина перемещения конца верхняка относительно конца стойки при исчерпании подат-45 ливости, м, которую определяют исходя из расчетной схемы, представленной на фиг.4, по формуле

.50

М

R I - arcsin X

2Ab J: - 4aV : 4iA ;hlliblj: h l

2( h)

(2

.

где R - радиус дуги верхняка, м;

( центральный угол дуги верхняка, град;

b

2R

(3)

R - радиус дуги перемещения верхнего конца стойки при вертикальной податливости крепи, м;

h uh;(4)

Ъ - высота центра дуги верхняка относительно почвы выработки при исходном положении крепи, м; ДЬ - величина вертикальной податливости крепи, м;

Р . 2

(5)

В - щирина выработки в свету на почве, м;

R, л|Ьс

+ .

(6)

20 35

40

45

.50

55

.

I h - высота стойки, м;

ЬЬ - длина горизонтальной проекции дуги стойки при ее вертикальном положении, м;

. . - . (, . , .,, h hg+ 2г sin --- sin 2-i )

г - радиус дуги стойки, м;

Р - полный угол дуги стойки,град;

ЛЬ - 4r%in -| - -(h,- . (8)

Металлическая арочная податливая крепь состоит из двух стоек 2, вста- новленного.в них верхняка 1 и узла податливости (фиг.2). Узел податливости выполнен в виде скользящей накладки 3, скоб 6, планок 7, гаек 8 и фиксатора 9. Скользящая на- кладка 3 выполнена из отрезка профиля длиной „ и крепится внахлестку к концам верхняка 1 неподвижно относительно них с помощью скоб 6, планок 7 и гаек 8, при этом загнутые концы стоек 2 расположены между концами верхняка 1 и скользящими накладками 3 и контактируют с ними своими внешними и внутренними поверхностями. Фиксатор 9 выполнен в виде скобы, профиль которой соответствует профилю Верхняка 1, и приварен к донной части спецпрофиля верхняка 1 на расстояние 1 от его торцов.

Монтаж крепи осуществляют следующим образом,

К верхнякам 1 перед спуском их в щахту приваривают фиксаторы 9 на расстоянии 1 от торцов верхняка,

ределяемом по формуле (1). После монтажа стоек 2 в горной выработке на них надевают в собранном виде скользящие накладки 3 со скобами 6, планк ми 7 и гайками 8. После этого на установленные стойки 2 укладывают верхняк I, концы которого располагают внахлестку к концам стоек 2 на участке 1, обеспечивая при этом рас стояние от верхнего торца стойки 2 до фиксатора 9, равное &1. Затем скользящие накладки 3 со скобами 6, планками 7 и гайками 8 поднимают по стойкам 2 и верхняку 1 до упора верхнего конца 5 накладки 3 в фиксатор 9, при этом нижний торец накладки 3 располагается в створе торца верхняка 1. Далее затягивают все гайки 8 скоб 6, обеспечивая окончательный монтаж узла податливости и крепи.

В процессе работы крепи в податливом режиме происходит одновременное и согласованное перемещение концов Верхняка I, скользящей накладки 3, скоб 6, планок i7, гаек 8 и фиксатора 9 относительно концов стоек 2 с ,постепенным увеличением участка нахлестки концов стоек 2 и верхняка 1 Процесс перемещения продолжается-до тех пор, пока верхний торец стойки 2 не упрется в фиксатор 9, что соответствует моменту исчерпания податливости крепи и переходу ее к работе в жестком режиме.

Формула изобретения 1, Металлическая арочная податливая крепь, включающая элементы крепи

47

6

из спецпрофиля в виде соединенных внахлест верхняка и стоек, скользящие накладки из отрезков спецпрофиля, установленные внахлест с элементами крепи со стороны днища спецпрофиля и зафиксированные на них скрепляющими элементами, фиксаторы в виде скоб в форме днища спецпрофиля, жестко соединенные с элементами крепи i: кон- тактирукщие с одним из торцов сколь- зящих накладок, отличаюЩая- с я тем, что, с целью повьгаения надежности крепи и увеличения ее несу- щей способности, стойки установлены внутри верхняка, а фиксаторы распо- ложены на верхняке с возможностью контакта с верхним торцом скользящей накладки на расстоянии от торца верхняка, равном длине скользящей накладки, длина которой определена по формуле 1

1, + U1,

где

1 - длина накладки, м;

1ц - величина нахлестки концов верхняка и стоек при установке крепи в рабочее положение ., м;

Д1 - величина перемещения конца верхняка относительно конца стойки при исчерпании податливости крепи, м.

2, Крепь поп,1,отличаю- щ а я с я тем, что, скрепляющие элементы выполнены в виде скоб, охватывающих верхняк со скользящими накладками, планок и гаек.

Изобретение относится к креплению горных выработок. Цель - повышение надежности крепи и увеличение ее несущей способности. Металлическая арочная крепь включает верхняк 1, внутри которого установлены стойки (С) 2. Верхняк 1 и С 2 соединены внахлест. Скользящие накладки 3 из отрезков спецпрофиля охватывают одним концом 4 торец С 2, а другим концом 5 установлены на торцах верхняка 1. Накладки 3 зафиксированы скрепляющими элементами в виде скоб 6, планок 7 и гаек 8 и фиксаторами (Ф) 9. Последние контактируют с верхним торцом скользящих накладок 3 и выполнены в виде скоб в форме днища спецпрофиля. Расположены Ф9 на расстоянии от торца верхняка, равном длине скользящей накладки 3. Длина последней определяется по формуле L=L_H+ΔL, где L_H - величина нахлестки концов верхняка и С при установке крепи в рабочее положение, м

ΔL - величина перемещения конца верхняка относительно конца С при исчерпании податливости крепи, м. При работе крепи в податливом режиме происходит одновременное и согласованное перемещение концов верхняка 1, скользящей накладки 3, скоб 6, планок 7, гаек 8 и Ф 9 относительно концов С 2. Процесс перемещения с постепенным увеличением участка нахлестки концов С 2 и верхняка продолжается до упора верхнего торца С2 и Ф9. Это соответствует моменту исчерпания податливости крепи и переходу ее к работе в жестком режиме. 4 ил.

Л5

Фи.Ч