Крепь из спецпрофиля Советский патент 1993 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления горных выработок.

Цель изобретения - снижение затрат на поддержание горных выработок путем более продолжительной работы крепи в заранее заданном режиме.

Изобретение применимо для горной промышленности.

На фиг. 1 изображен общий вид крепи из спецпрофиля; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - видА на фиг.2 (фрагмент узла податливости с наружным упором вкладыша, имеющим временные элементы , разделенные пазами); на фиг.4 - вид А на фиг.2 (фрагмент узла податливости с наружным упором вкладыша для режима непрерывного резания); на фиг,5 - узел Н на фиг.З (наружные упоры вкладыша, где временные элементы, разделенные пазами, соединены перемычками).

Крепь из спецпрофиля (фиг.1), предпочтительно V-образного сечения, включает несущие элементы, соединенные внахлест узлами 2 податливости, и вкладыши 3, расположенные между днищами 4 профилей несущих элементов 1 (фиг.2). Вкладыши 3 контактируют с торцами боковых стенок 5 профилей элементов 1 внутренними упорами 6, выполненными по форме сечения

спецпрофиля несущего элемента 1 и наружными упорами 7, расположенными перпендикулярно продольным осям 8 вкладышей 3 (фиг.З). При этом наружные упоры 7 вкладышей 3 имеют из установленного сечения материала на срез 9 временные элементы 10. Предел прочности на срез элементов 10 не превышает предела прочности внутренних элементов 6. Временные элементы 10 расположены вдоль направления их последовательного среза (Р) торцевыми участками боковых стенок 11 профилей несущих элементов 1. Кроме того, в крепи из спецпрофиля наружные упоры 7 могут иметь ряд срезаемых временных элементов 10, которые разделены пазами 12 (фиг.2, 3. 5).

Для создания режима непрерывного резания установленного сечения материала 9 временных элементов 10, крепь из спецпрофиля оборудуется несущими элементами 1, имеющими режущие кромки 13с углом резания и взаимодействующими с временными элементами 10, изготовленными из материала с определенной физико-механической характеристикой и установленного сечения 9 (фиг.4). При этом образуется стружка 14. отваливаемая в свободную зону режущими кромками 13. Срезаемые вре00

о о

8

ел

менные элементы 10, разделенные пазами 12, могут быть соединены перемычками 15 (фиг.5).

Крепь из спецпрофиля работает-следующим образом. При возникновении давления горных пород несущие элементы 1 приходят в движение, втягиваясь друг в друга в местах сочленения, и удерживаются в собранном состоянии узлами 2 податливости. Вкладыши 3, упираясь внутренними 6 и наружными 7 упорами в торцы боковых стенок 5, препятствуют их дальнейшему втягиванию. Сами вкладыши 3 при этом испытывают нагрузки на растяжение, находясь между днищами 4 профилей 1. Усилия, возникающие под действием горного давления по направлению реза Р, срезают временные элементы 10, предохраняя несущие элементы 1 и внутренние упоры 6 вкладышей от чрезмерных нерасчетных нагрузок. При этом временные элементы 10 срезаются по установленному сечению материала 9 на срез вдоль продольной оси 8 вкладыша торцевыми участками боковых стенок 11 профилей 1. Установленные сечения материала регулируют степень податливости крепи. После среза одного временного элемента 10 крепь нагружает следующий, расположенный за ним. При достаточной длине наружного упора крепь, уходя от горного давления и одновременно сопротивляясь ему в заданном режиме, за счет постепенного срезания большого количества временных элементов может эксплуатировать длительное время.

При нагружении временных элементов 10, разделенных пазами 12, после среза одного крепь переходит в более податливый режим сопротивления за счет работы трения в узле 2 податливости до соприкосновения торцевыми участками боковых стенок 11 профилей 1 следующих временных элементов 10. Таким образом, пазы 12 обеспечивают более сложную регулировку сопротивления крепи горному давлению. В режиме непрерывного резания установленного сечения материала 9, временных элементов 10 торцевые участки боковых стенок 11 режущими кромками 13 внедряются в материал с определенными физико-механическими свойствами и установленного сечения 9, отваливая стружку 14 в свободную зону (фиг.4). Изменяющейся толщиной стружки 14 регулируется степень податливости крепи горному давлению.

При соединении временных элементов 10 перемычками Т5 через пазы образуются по две линии реза в каждом временнбм элементе 10, создавая более жесткую характеристику сопротивления крепи (фиг.5).

Использование предлагаемой крепи из спецпрофиля, по сравнению с прототипом, обеспечивает возможность повышения ее несущей способности за счет широкого диапазона регулировок ее сопротивления горному давлению, а также доступного визуального контроля степени податливости крепи на любых участках выработки. Это позволяет создать крепь с более устойчивыми, прогнозируемыми и регулируемыми характеристиками, унифицировать ее по нагрузочной способности за счет использо- вания соответствующих вкладышей. Степень податливости наблюдается, замеряется, контролируется за счет расположения срезаемых временных элементов в доступной, наблюдаемой зоне. При этом детали крепи остаются простыми и технологичными в изготовлении, а изменение

физико-механических характеристик временных элементов меньше влияет на разброс параметров податливости крепи, чем другие аналогичные технические решения. Таким образом, продолжительная работа крепи в заданном режиме обеспечивается предлагаемым техническим решением, снижает затраты на поддержание горных выработок, что позволяет получить значительный экономический эффект на-шахтах

п/о Павлоградуголь и др.

Формула изобретения

1. Крепь из спецпрофиля, включающая

несущие элементы, соединенные внахлест узлами податливости, вкладыши, расположенные между днищами профилей, контактирующие с торцами их боковых стейок внутренними упорами, выполненными по

форме сечения профиля, и наружными упорами, расположенными перпендикулярно продольным осям вкладышей и выполненными с пределом прочности на срез, о т л и- чающаяся тем, что, с целью снижения

затрат на поддержание горных выработок путем более продолжительной работы крепи в заранее заданном режиме, наружные упоры вкладышей снабжены временными элементами, имеющими предел прочности

на срез не более, чем внутренние упоры, и расположены вдоль направления их последовательности реза торцевыми участками боковых стенок профилей. .

2. Крепь поп.1,отл ича ющаясятем, что по крайней мере один наружный упор вкладыши крепи имеет ряд срезаемых временных элементов, разделенных пазами , / 3, Крепь Поп, 1, от л ича ющаясятем, что для создания режима непрерывного резания установленного сечения временных

элементов наружных упоров вкладышей взаимодействующие с ними торцовые участки боковых стенок профилей имеют режущие кромки.

4. Крепь по п.2.отличающаяся тем, что срезанные временные элементы наружных упоров, разделенные пазами, соединены перемычками.

Использование: в горной промышленности для крепления горных выработок. Сущность изобретения: наружные упоры вкладышей снабжены внешними элементами, имеющими предел прочности на срез не более чем внутренние упоры, а наружный упор имеет ряд срезаемых внешних элементов, разделенных пазами. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

Л0А

$,

Ж

Фиг.5