Стойка шахтной крепи Советский патент 1992 года по МПК E21D15/44 

ю

Изобретение относится к области разработки подземным способом угольных и других пластовых месторождений полезных ископаемых, а именно к креплению очистных забоев пневматической крепью, может быть использовано при разработке специальной индивидуальной крепи, а также в механизированных крепях и является усо; вершенствбванием изобретения по авт. св. №759723.

Известна стойка шахтной крепи, включающая мягкие оболочки и механизм ограничения ее максимальной раздвижное™. Этот механизм выполнен в виде эластичных полос, которые расположены по периметру площади контакта и соединены попарно в петли, концы которых закреплены на мягких оболочках. При этом концы одних полос в паре закреплены между оболочками, а концы других полос, которые соединены в пет- ли с первыми, прикреплены раздельно к боковым поверхностям контактирующих между собой мягких оболочек.

Ширина области соединения подушкообразных оболочек определяет минимальное расстояние Нс между взаимодействующими со стойкой плоскостями боковых пород, при котором соединение оболочек в многополостную конструкцию влияет на устойчивость стойки. Когда Н меньше Нс, сопротивление силового элемента боковым нагрузкам определяется только сдвиговой жесткостью подушкообразных оболочек и с ростом Н убывает. При Н, большем Нс, формоизменение системы ограничивается линией соединения оболочек в многополостную конструкцию и поперечная жесткость силового элемента с увеличением расстояния .между плоскостями резко возрастает. Таким образом, на- дежность работы,, устойчивость и изгибная жесткость многополостной стойки шахтной крепи при минимальны, что приводит к искривлению оси стойки при этой высоте.

Целью изобретения является увеличе- ние надежности работы за счет шахтной крепи.

Поставленная цель достигается тем, что в известной стойке шахтной крепи мягкие оболочки выполнены с выступами, располо- женными вдоль линии попарного соединения полос в петли. Выступы могут быть расположены с промежутками.

Выступы у оболочек вдоль линий попарного соединения полос в петли препятству- ют изгибу оболочек, ужесточают их вокруг площади контакта, что равноценно увеличению площади контакта. Этот эффект в наибольшей мере проявляется при , т.е. с ростом Н увеличиваются усилия, изгибаю

щие оболочки снаружи площади их контакта. Таким образом, повышается устойчивость стойки в диапазоне рабочих высот, где она минимальна, что особенно ценно, увеличивается надежность ее работы.

Исполнение выступов с промежутками при их чередовании вдоль линии попарного соединения полос в петли обеспечивает достижение цели с минимальными затратами материала, т.е. для увеличения изгибной жесткости пластины образование на ней ребер жесткости предпочтительней увеличению толщины пластины.

На фиг. 1-3 показаны сечения стойки шахтной крепи в статике; на фиг. 4-6 - схемы трансформации четверти поперечного сечения нагруженной стойки при различной высоте.

Стойка шахтной крепи состоит из мягких оболочек 1 и механизма ограничения ее максимальной раздвижности в виде эластичных полос 2, расположенных между оболочками и соединенных попарно в петли с полосами 3, концы которых расположены на мягких оболочках 1. Вдоль линии 4 соединения полос 2 и 3 мягкие оболочки выполнены с выступами 5 (фиг. 1 и 2). Соединение оболочек с выступами 5 может быть выполнено с промежутками 6 вдоль оболочек линии 4 попарного соединения полос в петли.

При установке стойки в условиях, где расстояние Н между горными породами 7 меньше Нс(фиг. 4), на выступы 5 не действуют изгибающие моменты и наличие выступов не оказывает влияния на устойчивость стойки, которая в этих условиях и так достаточно велика из-за большой сдвиговой жесткости оконечностей оболочек 1. Когда (фиг. 5), выступы 5 в силу сравнительно малых изгибающих усилий препятствуют расширению зазора 8 между оболочками 1, что равноценно увеличению площади контакта оболочек. В результате повышается устойчивость стойки в условиях, когда она мини- мальна. С ростом высоты Н (фиг. 6) увеличиваются изгибающие моменты в материале оболочек, при которых выступы практически не оказывают влияния на форму оболочек и раздвижность стойки.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет увеличить надежность работы за счет повышения устойчивости стойки шахтной крепи в условиях, когда она минимальна, без уменьшения ее раздвижности.

Формула изобретения Стойка шахтной крепи по авт. св. N 759723, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе

стойки за счет повышения устойчивости, вдоль линии попарного соединения полос в мягкие оболочки выполнены с выступами петли.

Использование; крепление очистных забоев. Стойка шахтной крепи включает мягкие оболочки 1 и механизм ограничения раздвижности в виде эластичных полос 2, расположенных между оболочками и соединенных попарно в петли с полосами 3, концы которых расположены на мягких оболочках 1. Вдоль линии 4 мягкие оболочки выполнены с утолщениями. При установке стойки утолщения препятствуют расширению зазора и повышают устойчивость стойки. 6 ил.

Г-Ц--Г--1-Г-+-НN

.-ffr-rtt-rfvfh-fh-fh-fk-fbfh---. i 11 i i 1111 i 1111 111 i

- HttTI-m-trtt-t-H-h-±-L

T

/ I /

4 3

i T T

/ I /

x

Фиг. I

fcffc

Фиг.Ь

фаг. 5

XXNWXN