Узел податливости крепи горных выработок Советский патент 1991 года по МПК E21D11/14 

1

(21)A635569/03

(22)12.01.89

(46) 23.02.91. Бюл. № 7

(71)Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом Печорни- ипроект

(72)С.Н.Комиссаров, А.И.Субботин, Н.М.Лопухов, В.В.Стесев и Ю.М.Погудин (53) 622.281.5(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 589414, кл. Е 21 D 11/14, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 343047, кл. Е 21 D 11/14, 1971.

(54) УЗЕЛ ПОДАТЛИВОСТИ КРЕПИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

(57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для крепления горных выработок металлическими податливыми крепями из специальных желобчатых профилей. Цель - повышение сопротивления крепи путем пегедачи нагрузки от одного элемента крепи (ЭК) другому вдоль продольной оси распределением нагрузки по оси симметрии сечения спецпрофиля (СП), а также исключение запутывания каната. Соединенные внахлестку внутренний 3 и внешний ЭК из СП фиксируются между

3162

собой двумя замковыми устройствами, установленными на концах сопрягаемых ЭК 3 и 4 и соединенных с ними с возможностью совместного перемещения. Со стороны фланцев СП установлены планки 5 и 8 с выступами 12 и 13, поверхности которых со стороны торцов СП имеют форму части цилиндра. Выступы 12 и 13 размещены внутри же- лоба ЭК 3 и 4 из СП с возможностью контакта с днищем СП. Внешняя поверхность планки 8 м.б. снабжена ребром 1 20 -жесткости. Со стороны конца ЭК 3 установлен замок с обоймой 6, соеди- ненной с планкой 5. Выступы 12 и 13 планок 5 и 8 огибают канаты 15. На торце ЭК 9 для фиксации зажимами

с 10 5

0

свободных концов 16 и 17 канатов г8 установлена плита 19 с отверстиями, через которые пропущены концы 16 и 17 канатов. Их длина равна половине произведения величины податливости крепи на число канатов Т5. Поверхности выступов 12 и 13 в форме части цилиндра снабжены П-образными направляющими 14, охватывающими уложенные на выступ канаты 15. В податливом режиме ЭК 3 проскальзывает относительно ЭК 4, взаимодействуя через канаты 15, последовательно огибающие выступы 12 и 13, зафиксированные с каждым ЭК. Несущая способность крепи определяется диаметром и числом ветвей каната, а также силой трения в зажимах 19. 6 з.п.ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано во всех горных выработках, где применяются металлические податливые крепи и специальных желобчатых профилей.

Целью изобретения -является повыше- ние сопротивления крепи путем передачи нагрузки от одного элемента крепи другому вдоль продольной оси распределением нагрузки по оси симметрии сечения спецпрофиля, а также исклю- чение запутывания каната.

На фиг. 1 показана металлическая трапециевидная податливая крепь со стойкой усиления, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг.З сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение ,Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - выступ планки с П-образной направляющей; на- фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - сечение А-А на фиг. 2, разборный вариант; на фиг. 8- сечение Б-Б на фиг. 2, разборный вариант; на фиг. 9 - арочная податливая крепь со стойкой усиления, общий вид; на фиг. 10 - узел II на фиг. 9; на фиг. 11 - плоская планка с упором; на фиг. 12 - П-образная направляющая, аксонометрия; на фиг.-13 - планка с выступом; на фиг. 14 - обойма с упором, аксонометрия.

Узел податливости крепи горных выработок состоит из стоек 1, верх- няка 2 и замкового устройства (узел I фиг. 1). Замковое устройство (фиг. 2)

включает внутренний 3 и внешний 4 элементы крепи из спецпрофиля, плоскую планку 5, закрепленную с фланца- ми внутреннего элемента 3 крепи, обойму 6, соединенную с планкой 5 жестко (фиг. 3) или болтами 7 (фиг-. 7), планку 8, соединенную с фланцами внешнего элемента 4 крепи жестко (фиг. 4), или плоскую планку 9(фиг.8) соединенную болтами Юс Г-образными элементами 11, которые жестко соединены с фланцами внешнего элемента 4 крепи (фиг. 8), выступ 12, одним концом жестко закрепленный с планкой 5, а другой конец выступа 12 может быть жестко соединен с днищем спец- профиля внутреннего элемента 3 (фиг.З либо быть свободным (фиг. 7), выступ 13, один конец которой жестко соединен с планкой 8 (фиг. 4) или планкой 9 (фиг. 8), а другой свободен и имеет возможность перемещения относительно внутренней поверхности внутг реннего элемента 3 крепи. Поверхнос- ,ти выступов 12 и 13. (фиг. 5) имеют (форму части цилиндра, т.е. сечение, имеющее полукруглую форму (фиг. 6) со стороны торцов внутреннего 3 и внешнего 4 элементов крепи, и снабжены П-образными направляющими 14 (фиг. 2-8), выступы 12 и 13 последовтельно огибаются канатом 15, свободные концы 16 и 17 которого продеты в отверстия в плите 18, свободные концы 16 и 17 каната 15 зафиксирован

516

на плите 18 зажимами 19, внешние поверхности планок 8 или 9 могут быть снабжены ребрами 20 жесткости ; (фиг. 4,8).

Изготовление и сварка замкового устройства для стоек 1 (фиг. 1 и 2) может осуществляться в заводских условиях. Последовательное огибание выступов 12 и 13 канатом 15 может осуществляться как при сборке, так и на месте установки крепи. При этом количество ветвей каната определяется как частное от деления рабочего сопротивления стойки на разрывное усилие каната. Однако, чтобы не допустить разрыв каната 15, величина сил трения в зажимах 19 должна быть всегда меньше разрывного усилия каната. Длина каждого из свободных концов 16 и 17 каната 15 после установки стойки 1 в рабочее положение должна быть равна половине произведения величины заданной податливости стойки 1 на число канатов 15, на которые распределяется нагрузка.

Для арочной крепи (фиг. 9) на верхние концы стоек 1 в заводских условиях сваркой присоединяют Г-образные элементы 11 с отверстиями для болтов 10, а к концам верхняка приваривают выступы 12 с планками 5 с отверстиями под болты 7. На место установки крепи верхняк 2 со стойкой 1 соединяют внахлестку и сбалчивают планку 9 с приваренным к ней выступом 13 с Г-образными элементами 11, а плзнку 5 - с обоймой 6. Затем, исходя из заданной несушей способности замкового устройства, огибают выступы 12 и 13 необходимым числом каната 13, определяют, исходя из требуемой просадки крепи, длину свободных концов каната, продевают их в отверстия плиты 18 и устанавливают зажимы 19 с усилием, которое развивает силы сопротивления проскальзыванию канатов в зажимах, не превышающих разрывного усилия каната.

Замковое устройство (узел II, фиг. 9 и 10) может быть выполнено из планки 5 с упором 21, соединенным жестко с планкой 5 выступом 12 и обоймы 6 (фиг. 12), а также из планки 9 с выступом 13 и обоймы 22, вы- выполненной с упором 23 (фиг. 13), При этом фланцы элемента 3 крепи и фланцы и стенка элемента 4 крепи могут быть снабжены упорными ребра

0

5

55

ми 24 (фиг. 10) с возможностью упора в них планки 5 и обоймы 22. Сборка такого замкового устройства производится на месте установки крепи.

Под действием горного давления крепь начинает работать в податливом режиме. Внутренний элемент 3 крепи проскальзывает относительно внешнего 4, взаимодействуя через канаты, последовательно огибающие выступы, зафиксированные с каждым элементом крепи. Несущая способность крепи определяется ее параметрами - диаметром (8,1-11,5 мм) и числом (до 10) ветвей каната, а также устанавливаемой опытным путем силы трения в зажимах.

э

20 Формула изобретения

5

0

5

0

5

0

5

тановленного со стороны торца внут - реннего элемента, жестко соединена с фланцами внутреннего элемента крепи, а планка другого замка выполнена П-образной и жестко соединен-а с фланцами спецпрофиля внутреннего элемента крепи..

1

соединена жестко.

it

а планка с обоймой замка, расположенного со стороны конца внутреннего элемента крепи, соединена посредством болтов.

внутреннего элемента крепи выступ планки жестко соединен с днищем спецпрофиля.

выступ канаты.

Фиг. 1

ел

tn

о-

ГО ЧО (Л Wl J

ю

to

Фиг. 9

Физ.Ю

.12

27

Фиг.11

Фиг.12

22

Фиг. Я

73

Ф/г7