Податливое соединение элементов стальной крепи Советский патент 1992 года по МПК E21D11/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении горных выработок стальной равной податливой крепью.

Известны податливые соединения стальной крепи различных конструкций, состоящие из скоб, которыми соединяют стыкуемые элементы болтовыми или клиновыми устройствами.

Общими недостатками существующих соединений является сложность и массивность конструкции, высокая материалоемкость крепи, низкое сопротивление податливости из-за того, что сжатие стыкуемых элементов крепи происходит по направлению их симметрии. При этом сопротивление податливости, которое объясняется клиновым эффектом между сдвинутыми друг в друга элементами из спецпрофиля ограничено из-за соприкосновения фланцев стягиваемых спецпрофилей. Это требует чрезмерно высоких усилий прижатия спецпрофилей, повышения веса податливого соединения. В противном случае недостаточное сопротивление ведет к исчерпанию податливости и деформированию крепи даже при небольших нагрузках со стороны массива. Кроме того, существующие податливые соединения не подлежат усилению в процессе их эксплуатации, что снижает эффективность крепи в зонах интенсивных проявлений горного давления.

Наиболее близким по технической суш,ности является податливое соединение для колоколообразного профиля крепи, выполненное из двух хомутов и фигурных планок, причем для исключения перекоса хомута при взаимном перемещении профилей он снабжен отгибом, пропущенным перед торцом фланцев верхнего спецпрофиля.

Недостатком этого податливого соединения является невозможность усиления s процессе эксплуатации крепи, недостаточное сопротивление податливости из-за смыкания фланцев профилей при их стягивании, сложность монтажа при возведении крепи. Невозможность регулировки рабочего сопротивления податливости приводит к необходимости создавать предельно высокое усилие зажатия профилей, т.е. утяжелению конструкции.

Цель изобретения - регулирование сопротивления податливости и повышение работоспособности крепи.

Цель достигается тем, что податливое соединение, включающее скобы, установленные на участке нахлестки соединяемых спецпрофилей и резьбовое или клиновое устройство по взаимному прижатию этих профилей вдоль их оси симметрии, согласно

изобретению снабжено стяжным устройством, установленным на фланцах спецпрофиля одного из соединяемых элементов перед торцами фланцев второго элемента, выполненного из Г-образной скобы, охватывающей Г-образным концом один из фланцев, а на противоположный конец скобы одета фигурная планка, прижатая к второму фланцу того же спецпрофиля через пружинную шайбу с помощью натяжной гайки.

Сопоставительный анализ с известным показывает, что предлагаемое податливое соединение отличается наличием стяжного устройства, установленного перпендикулярно оси спецпрофиля на его фланцах перед торцами фланцев второго соединяемого элемента, и выполненного из Г-образной скобы, охватывающей Г-образным концом один из фланцев, а на противоположный конец скобы одета фигурная планка, прижатая к второму фланцу спецпрофиля через пружинную шайбу с помощью натяжной гайки.

Благодаря наличию стяжного устройства в податливом соединении появляется возможность установки его по мере необходимости в любой момент времени (на поверхности, при монтаже или эксплуатации крепи), что обеспечивает возможность регулирования сопротивления податливости в широких пределах. Выполнение стяжного устройства в виде Г-образной скобы резко упрощает его монтаж и демонтаж при малой массе, трудоемкости изготовления и высокой надежности работы. Фигурная планка, одетая на второй конец Г-образной скобы и прижатия к второму фланцу спецпрофиля через пружинную шайбу натяжной гайкой, oбecпeчивaet симметричную деформацию спецпрофиля в поперечном направлении, что существенно увеличивает сопротивление податливостикрепи. Тем самым значительно снижены усилия натяжения болтовых или клиновых устройств податливого соединения, что дает возможность уменьшить их массу и упростить конструкцию.

На фиг.1 показано податливое соединение, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Податливое соединение содержит размещенные друг в друге элементы стальной крепи в виде внешнего 1 и внутреннего 2 спзцпрофилей. Эти спецпрофили притянуты друг к другу скобами 3 с помощью клинового 4 (или болтового) устройства по направлению их оси симметрии. Податливое соединение снабжено стяжным устройством, выполненным из Г-образной скобы 5, охватывающей Г-образным концом 6 один

из фланцев 7, а на противоположный конец скобы одета фигурная планка 8, прижатая к второму фланцу 7 того же спецпрофиля через пружинную шайбу 9 с помощью натяжной гайки 10. Скобы 5 установлены перед торцами фланцев элемента 2.

Устройство работает следующим образом.

Монтаж стяжного устройства на эле менте стальной крепи производят при необходимости регулировки (например, увеличения) сопротивления податливости (например, при исчерпании общей величины податливости крепи из-за чрезмерных смещений пород, а также в зоне вредного влияния очистных работ в период приближения лавы, когда горное давление на крепь резко увеличивается и т.д.). Для этого Г-образную скобу 5 устанавливают перед торцами фланцами элемента 2 крепи, одевают фигурную планку 8 на второй конец Г-образной скобы и прижимают к фланцу 7 через пружинную шайбу 9 натяжной гайкой 10. При этом элемент спецпрофиля 1 деформируется в поперечном направлении и зажимает элемент 2, что резко увеличивает сопротивление податливости крепи, которое слагается из сил трения между спецпрофилями, сил трения на перемещение стяжного устройства торцами фланцев элемента 2, а также сил деформирования обоих элементов креНи в поперечном направлении при передвижении стяжного устройства в процессе податливости. Степень зажатия стяжного устройства натяжной гайкой 10 контролируют по сжатию пружинной шайбы 9, которая заранее оттарирована на требуемое усилие натяжения.

После прекращения интенсивных смещений горных пород в выработку, при уменьшении горного давления натяжное устройство допускает простой демонтаж.

Особенно полезно такое стяжное устройство, если из-за интенсивного горного давления податливое соединение оказывается частично разрушенным или деформированным, из-за чего может резко снизиться сопротивление податливости, и крепь быстро исчерпывает свою податливость и породы обрушаются в выработку. Установка стяжного устройства гарантирует устранение таких негативных явлений.

К преимуществам предлагаемого изобретения следует отнести также возможность остановить нежелательную податливость стальной крепи (при ее предельной деформации или перед замоноличиванием и т.д.) и превратить ее в конструкцию повышенной жесткости путем зажатия натяжной гайки 10.

Таким образом, стяжное устройство оказывается важным элементом, обеспечивающим сопротивление податливости и регулирования его в широких пределах. Тем самым эти функции снимаются с остальных деталей податливого соединения (скоб 3, клина 4 и т.д.), позволяя значительно снизить их, кассу и упростить конструкцию. Сохраняется возможность, при необходимости, установить несколько стяжных устройств на фланцы спецпрофилей соединяемых элементов крепи, варьи|эуя в широких пределах работу податливых соединений вплоть до полной жесткости. Следовательно, использование предлагаемого изобретения позволит существенно повысить работоспособность стальной крепи за счет регулирования сопротивления ее податливости. Изобретение можно примени-- ь для любого существующего податливого с единения крепи.

Ф о р м у л а и 3 о б р ет е н и я

Податливое соединение - элементов стальной крепи, включающее установленную на участке нахлестки спецпрофилей фигурную скобу с клином и охватывающую скобу, отличающееся тем, что, с целью повышения работоспособности крепи за счет регулирования сопротивления ее податливости, охватывающая скоба выполнена Г-образной и имеет на конце Г-образную планку, прижимную шайбу и гайку для фиксации скобы на одном из соединяемых спецпрофилей, при этом отогнутые концы Г-образных скобы и планки заведены за фланцы этого спецпрофиля с возможностью взаимодействия Г-образной скобы с торцом другого соединяемого спецпрофиля.

ю

s

:v/

8,

/

fe./

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении горных выработок стальной рамной податливой крепью. Цель изобретения - повышение работоспособности крепи за счет регулирования сопротивления податливости. Для этого крепь снабжена стяж- ным устройством, выполненным из Г-образной скобы (С) 5, охватывающей Г-об- разным концом 6 один из фланцев (Ф) 7. На противоположный конец С 5 надета фигурная планка 8, прижатая к второму Ф 7 того же спецпрофиля через пружинную шайбу 9 с помощью натяжной гайки 10.2 ил.сгЁОVJ оVI