Устройство соединения элементов щитового перекрытия Советский патент 1991 года по МПК E21D19/02 

Фиг. 2

О

v|

Ј

VI

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке мощных крутых пластов.

Цель изобретения - повышение несущей способности щита.

На фиг.1 изображен щит с трехрядным деревянным накатником; на фиг.2 - составная деревянная балка; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - фрагмент балки с укрепленными металлическими стержнями- выступами (нагелями): на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4.

Щит для разработки мощных крутых пластов угля состоит из деревянного накатника 1 и металлической основы 2, скрепляющей накатник в единую конструкцию. Деревянный накатник в щите уложен отдельными блоками (балками), каждый из которых состоит из трех рядов накатника: верхнего 3, среднего 4 и нижнего 5. Накатник в блоках сочленен между собой по высоте посредством пазов 6 и выступов 7.. нарезанных на контактируёмых поверхностях накатника по всей его длине. Профиль выступов (зубьев) 7 имеет форму прямоугольных треугольников, малый катет 8 которых расположен нормально к продольной оси накатника. Профиль выступов 7 и лазов 6 на одной половине каждой накатины имеет зеркальное отображение профиля выступов 7 и пазов 6 другой половины накатины. При этом в нижнем ряду 5 накатника выступы 7 своими малыми катетами 8 направлены к середине каждой накатины, в верхнем ряду 3 - к концам накатины, а в среднем ряду накатника на нижней поверхности сочленения выступы 7 выполнены как в верхнем ряду 3 накатника, а на верхней плоскости сочленения - как в нижнем ряду 5. Высота малого катета 8 составляет 20-30 мм, а расстояние между ними (длина большого мнимого катета) - 100-120 мм: толщина накатника 220-270 мм, а диаметр 250-450 мм. -Для повышения прочности выступов (зубьев)7 на заделанных поверхностях накатника на скол вдоль волокон они усилены металлическими нагелями 9, при этом глубина заделки нагеля в тело накатины ниже выступа в 1,5- 2 раза больше высоты выступа (малого катета). Металлическая основа 2 щита выполняется либо секционной, либо бессекционной.

Очистные работы под щитом ведутся в обычном порядке с применением буровзрывных работ или с механизированной выемкой угля, последняя технология является

более предпочтительной, так как снижаются динамические нагрузки на щитовое перекрытие. Щитовое перекрытие, опираясь на угольные целики у кровли и почвы пласта, ограждает забой от обрушенных пород, перемещаясь вниз по падению пласта в каждом цикле на шаг посадки (1-2 м). Каждый блок (балка - когда в блоке по одной накатине в каждом ряду) работает как балка на двух опорах, Ј ,сг ытывая на себе действие

обрушенных пород в виде поперечного изгиба.

Работа блока (балки) накатника представляется в следующем виде.

Верхняя накатина 3 под действием нагрузки претерпевает изгиб, при этом нижняя ее зона испытывает напряжение растяжения и выступы 7 стремятся переместиться в сторону опор (к торцам балки), но встречают аналогичные выступы 7, расположенные на верхней плоскости сочленения средней накатины 4, которые, наоборот, стремятся переместиться к средней части пролета. То же наблюдается и при взаимодействии нижней поверхности сочленения

средней накатины 4 с верхней поверхностью сочленения нижней накатины 5.

Формула изобретения Устройство соединения элементов щитового перекрытия, включающего два ряда балок, соединенных между .собой по высоте, отличающееся тем. что. с целью повышения несущей способности щита, два ряда балок перекрытия соединены между

собой посредством третьего, расположенного между ними и выполненного с пазами и выступами в виде прямоугольных треугольников на верхней и нижней поверхностях, чередующимися по длине балки и

симметричными относительно центральной вертикальной оси, при этом выступы выполнены с малыми катетами,, направленными к середине балки на верхней поверхности и к

торцам балки - на нижней поверхности, а соответствующие сопряженные поверхности верхней и нижней балок выполнены с взаимоответными выступами и пазами.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при щитовой разработке мощных крутых пластов. Цель изобретения - повышение несущей способности щита. Для этого щит состоит из блоков, выполненных из трех рядов накатника: верхнего 3, среднего 4 и нижнего 5. Накатник соединен по высоте с помощью пазов и выступов в виде прямоугольных треугольников 7. Малый катет каждого выступа расположен нормально к продольной оси накатника. Выступы расположены зеркально симметрично относительно середины балок накатника. При этом выступы в верхнем 3 и нижнем 5 слоях накатника выполнены с малыми катетами, направленными к середине балок, а в среднем слое 4 - к концам балок. При соединении балок по высоте выступы среднего слоя входят в пазы верхнего 3 и нижнего 5 слоев накатника, образуя единую систему балок накатника. Это значительно повышает сопротивление балок касательным сдвигающим усилиям. 5 ил. Ј

6

/

S

Фиг. 3

р«. L 9

б-б