Металлическая податливая крепь Советский патент 1992 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления горных выработок.

Известны конструкции металлической податливой крепи из спецпрофиля, содержащие несущие элементы, соединенные внахлестку замками из крюкообразных болтов с гайками и планками, замки снабжены закрепляющими кольцами, обеспечивающими перемещение з амков с соответствующими концами несущих элементов при их проскальзывании в податливых узлах.

Недостатком этой крепи является то, что крюкооЬразные болты имеют сравнительно высокую головку, выступающую за внешний контур несущих элементов. Между головками крюкообразных болтов отсутствует жесткая связь с внешней стороны несущего элемента. Закрепляющее кольцо

верхнего замка имеет точечное опирание на внешнюю поверхность несущего элемента. В связи с этим при смещении боковых пород и проскальзывании верхнего несущего элемента по нижнему несущему элементу замки перемещаются с концами соответствующих несущих элементов и выступающие головки крюкообразных болтов могут цепляться за шахматные затяжки (деревянные, железобетонные) или боковые породы. При этом затяжка смещается со своих мест и в закрепляющих кольцах возникают значительные усилия для преодоления сопротивления затяжек или боковых пород.

Кроме этопуфи значительных изгибающих моментах в податливых узлах за счет отсутствия жесткой связи между головками крюкообразных болтов происходит расши М XI

8

рение корытной части профиля несущих элементов и снижение их несущей способности на изгиб. Точечное описание закрепляющего кольца верхнего замка при перемещении замка вместе с верхним торцом нижнего несущего элемента приводит к срезу части трущейся поверхности закрепляющего кольца и значительному его ослаблению.

Известна конструкция металлической податливой крепи из спецпрофиля, содержащая несущие элементы, соединенные внахлестку замками из скоб с гайками и профильными планками, при этом один из замков развернут на 180 , а планки установлены так, что их ребра взаимодействуют с торцами несущих элементов.

Недостатком этой конструкции является большая длина скоб и сравнительно большая высота элементов замков, выходящих за внешний контур несущих элементов крепи, точечное опирание скоб на поверхность несущих элементов, что неизбежно приводит при работе в податливом режиме к перекосу скоб, их срывам и ослаблению замков, срезанию точечной поверхности скоб, тем более, что при перемещении замков вместе с концами несущих элементов их продвижению будут препятствовать затяжки (деревянные, железобетонные) или боковые породы, в концах скоб возникнут дополнительные усилия. Это значительно снизит несущую способность крепи и стабильность крепи и стабильность ее сопротивления в податливом режиме.

Известна конструкция металлической податливой крепи из спецпрофиля, выбран- нат в качестве прототипа, содержащая несущие элементы, соединенные внахлестку замками из скоб с гайками и планок, планки изогнуты по контуру спецпрофиля, боковые полки планок выполнены в виде цилиндрических оболочек. Недостатком такой конструкции является то, что замки не смещаются с концами соответствующих несущих элементов крепи, поэтому при значительных перемещениях несущих элементов в податливых узлах замки сдвигаются друг к другу, а верхний конец нижнего несущего элемента при своем проскальзывании по верхнему несущему элементу расширяется и разрывается в месте сопряжений боковых стенок спецпрофиля с днищем. Кроме этопужобы имеют точечное опирание на внешнюю поверхность верхнего элемента, поэтому при сдвижении замков срезается часть поверхности скоб.

Все это снижает несущую способность крепи, не обеспечивает стабильности ее сопротивления в податливом режиме и затрудняет возможность повторного использования несущих элементов крепи, концы которых деформированы.

Целью изобретения является устранение указанных выше недостатков, т.е. повышение надежности крепи и стабильности ее сопротивления в податливом режиме. Указанная цель достигается тем. что в

известной конструкции металлической податливой крепи, содержащей верхние и нижние несущие элементы из спецпрофиля, соединенные внахлестку замками из скоб с гайками, планок, закрепляющих колец, каждый замок снабжен защитным козырьком в виде желоба, установленного в корытную часть несущих элементов с пазами и наклонными упорами, при этом пазы выполнены в боковых стенках желоба, а наклонные упоры расположены на их внешней поверхности на уровне пазов с возможностью взаимодействия с фланцами спецпрофиля, причем скобы и закрепляющие кольца установлены на упорах в пазах защитных козырьков.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемая крепь характеризуется наличием в каждом замке защитного козырька в виде

желоба, установленного в корытную часть несущих элементов с пазами и наклонными упорами, при этом пазы выполнены в боковых стенках желоба, ан наклонные упоры расположены на их внешней поверхности

на уровне упоров с возможностью взаимодействия с фланцами спецпрофиля, причем скобы и закрепляющие кольца установлены на упорах в пазах защитных козырьков. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизна.

При сравнении предлагаемого технического решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями, не обнаружены решений, обладающие сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию существенные отличия.

На фиг. 1 показана крепь, общий вид; на

фиг. 2 - податливый узел; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг, 2,

Металлическая податливая крепь содержит верхний 1 и нижний 2 несущие элементы из спецпрофиля, соединенные внахлестку верхним 3 и нижним 4 замками, замки состоят из скоб 5 с гайками 6, планок 7, закрепляющих колец 8, каждый замок снабжен защитным козырьком 9 в виде желрба. установленного в корытную часть несущих элементов с пазами 10 и наклонными упорами 11, при этом пазы выполнены в боковых стенках желоба, а наклонные упоры расположены на их внешней поверхности на уровне пазов с возможностью взаимодействия с фланцами спецпрофиля, причем скобы и закрепляющие кольца установлены на упорах в пазах защитных козырьков.

Защитный козырек верхнего замка име- ет общие пазы 10 для размещения скобы и кольца, а козырек нижнего замка имеет раздельные пазы 10, в одни из которых устанавливается скоба, а в другие закрепляющее кольцо. Защитные козырьки могут быть вы- полнеиы из отходов спецпрофиля, т.е. его корытной части. При этом они выполняются штамповкой с одновременным отгибом боковых наклонных упоров. Наклонные упоры обеспечивают наклонное расположение козырьков к несущим элементам для обеспечения плавного захода под затяжки или боковые породы.

Такое исполнение податливых узлов может быть использовано в металлических податливых крепях различного очертания (арочные, кольцевые, трапециевидные крепи и др,). -Защитные козырьки могут быть изготовлены из отходов полосы, спецпро- филя и др материалов.

В процессе работы крепи в податливом режиме за счет смещений боковых пород нагружается крепь, при достижении определенных нагрузок верхний несущий эле- мент 1 проскальзывает по нижнему несущему элементу 2 в податливых узлах, за счет закрепляющих колец 8 происходит смещение верхнего 3 и нижнего 4 замков совместно с концами верхнего 1 и нижнего 2 несущих элементов, при этом защитные козырьки 9 плавно заходят под затяжки или боковые породы, защищая скобы 5 и закрепляющие кольца 8, установленные и па- зы 10 на упоры 11 козырьков, от неблагоприятного взаимодействия 6 шахтными затяжками (деревянные, железобетонные) или боковыми породами и с фланцами спецпрофиля. В результате такого исполнения податливых узлов исключается перекос скоб и планок. Все усилия, связанные с перемещением скоб и планок и преодолением сопротивления затяжек или боковых пород передаются от защитных козырьков на закрепляющие кольца, а упоры, на которые установлены скобы и закрепляющие кольца, защищают опорные поверхности скоб и колец от срезания при их перемещении. Все это исключает деформацию скоб, гаек и планок, обеспечивающих необходимое усилие сжатия несущих элементов в месте их нахлестки, что повышает надежность крепи и стабильность ее сопротивления в податливом режиме.

Применение предлагаемой металлической податливой крепи за счет повышения ее надежности и стабильности сопротивления в податливом режиме и исключения деформации деталей замков и несущих элементов обеспечит снижение затрат на поддержание горных выработок. Формула изобретения Металлическая податливая крепь, содержащая верхние и нижние несущие элементы из спецпрофиля, соединенные внахлестку замками, состоящими из скоб с гайками, планок и закрепляющих колец, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения надежности крепи и стабильности ее сопротивления в податливом режиме, каждый замок снабжен защитным козырьком в виде желоба, установленного в корытную часть несущих элементов, с пазами и на- клоннымиупорами, при этом пазы выполнены в боковых стенках желоба, а наклонные упоры расположены на их внешней поверхности на уровне пазов с возможностью взаимодействия с фланцами спецпрофиля, причем скобы и закрепляющие кольца установлены на упорах в пазах защитных козырьков.

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при креплении горных выработок. Цель изобретения - повышение надежности крепи и стабильности ее сопротивления в податливом режиме. Металлическая податливая крепь состоит из верхнего 1 и нижнего 2 элементов (Э) из спецпрофиля. Э соединены внахлестку верхним и нижним замками, которые включают скобы 5 с гайками 6, планки 7 и закрепляющие кольца 8. Замки снабжены защитными козырьками (ЗК) 9, которые выполнены в виде желоба и установлены в корытную часть несущих Э. ЭК 9 имеют на боковых стенках пазы 10, на уровне которых снаружи расположены накладные упоры (НУ) 11. НУ 11 взаимодействуют с фланцами спецпрофиля, а в пазы 10 ЗК 9 на НУ 11 установлены соответственно скобы 5 и закрепляющие кольца 8. 4 ил С

t

г I Л г

Фиг.1

fi-ff