Соединительный податливый узел крепи подготовительных выработок Советский патент 1980 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горному делу к средствам поддержания горных выработок и может быть использовано при креплении- подготовительных горных выработок приводимых в сложных горногеологически условиях. Известны узлы податливости, обеспечи вающие нарастающее сопрот1шлетше крепи в процессе эксплуатации за счет наползания деталей узла на клин, в результате чего происходит стягивание соединяемых сегментов и наростание величины сопротивления . Наиболее близким техническим решением к изобретению является соединительный податливый узел крепи подготовительных выработок, включающий элементы крепи, хомут, выполненный в ввде петли, охватывающий элементы крепи и эксцентрик 2. Указанные узлы податливости об€хше- чнвают работу крепи в податливом режиме с нарастаюищм сопротивлением. Огшако максимальная величина этого сопротиьг леьшя не постоянна для разных узлов, носит хаотический характер и зависит от состояния трудящихся поверхностей деталей, участвующих в создании нарастающего усилия сжатия соединенных концов верхняка и ножки, а следовательно и величины сопротивления меяоду ними при работе в податливом режиме. При малом коэффициенте трения между эксцентричным прижатием валиком и стойкой (между ф11гурным пружинным элементом или клином и сегментом крепи в аналогах) сила трения значительно меньще того усилия, которое необходимо для того, чтобы перемещающийся верхняк совместно с петлевым хомутом заставили эксцентричный прижимной валшс разворачиваться и тем самым стягивать верхняк с ножкой. При использовании новых изделий (не покрытых коррозией), при наличии влаги или попадания смазочных материалов между трущимися поверхи остями возможно проскальзывание эксцентричного прижимного валика по ножке без его разворота. При этом сжатие верхняка и ножки может наступить не сразу с появление податливости или же не наступить вовсе. D реау пьтате этого будет исчерпана значительная часть податливости рамы крепи и в дальнейшем может наступить выход в работки из строя уменьшения ее габаритов. При изготовлении петлевых и эксцентричных пршкимных валиков могут иметь место отклопещ1я в раамер;1х в пределах допусков и более, а также исдопьаовшпш различных марок сталей, что приводит к возш1кновению различных сил ipeifflH прижимным валиком и нолской крепи, а таклсе к различным сжи мающим верхняк и ножку усилиям при максимальном развор01-е эксцентричпо:сх) прияшмного вшиша. Следовательно ма;хсимальпая величина сопротивления на узлах податливости будет неодина коса. Цель изобретения - повышение надежности крепи за счет создания постоянного и равназначного для всех рам сопротивления между элементами крепи Поставленная цель достигается теМ; что соединительшзи податливый узел крепи подготовителы&1х выработок снабжен стопорящим приспособлением и icinном, установленным между эксцентриком и элементом крепи, выполненным с горизонтальной нилшей гранью и отверст ем, причем стопорящее устройство вьихол непо в виде калибровашюго шти(, установленного в выше упомянутом отверстии с возможностью взаимодействия с торном одного из элементов крепИ( а таюке тем, что стопорящее присп(х:обленне выполнено в виде ка/шброванногх) допо.шйггельного хомута, установленного в клина с возможностью взаимодей ствия с торцом одного из элементо кре пи, На фиг. 1 изображен соединительиый податливый узел крепи со стоноряш -1м пр способлещюм, выполненным в виде, калиброваюю штифта, вид сбоку j на фиг. 2 - то же, вид спереди| на фиг„ 3 соед1шителы0лй податливый узел крепи со стопорящим приспособлением, выполненным в виде калибровшшого дополнительного хомута. Узел податливости крепи под готовите ных вьфаботок cocTOirr из петлевопэ зам loiyToiX) хомута 1, охватывающего соеди ненные -верхляк 2 и ножку 3 прижимн:ог вапика 4, клина 5, срезного калиброван ного штифта 6 и дополнительного калиб- ровашюго хомута 7, установлешюго в пазе 8, Петлевой хомут 1 имеет- четыре петли; наружные - верхнюю и нижнюю и две вн тренние центральные. Наружные петля охватывают сегменты и крепи с внешней сторо1 ы. Внутренние петли взаимодействуют с при имным. валшюм 4, на котором имеются пазы, предохраняющие валик от выпадеш1я из хомута. Эти пазы расположены по концам валика на стороне, обращенной к ценфу выработки. С противоположной стороны по средине валика еще один паз для удерйса1Шя кпина 5 от бокового смещения. Клин 5 на остром конце имee отверстие, в котором располагают калиброва1шый срезной шти4)Т 6, который имеет головку и три разных поперечных сечеш1я по его длине. Первое от головки сечещш имеет диаметр, менъшМ диаметра головки, но больший диаметра отверстия в клине 5. Это обеспечивает оставление зазора между головкой штифта и клином, что облегчает захват головки при необходимости извлечения штифта из отверстия 1слш1а, Следующее сечение штигЬта по диаметру отверстия в кл1ше для обеснечешш ллотности при установке штифта в отверстие юина и предунрежде1ше возможности его вьшаде1шя. Третье, последнее сечение, яатяется качиброванным, предназначенным для срезания в процессе затягивания узла податливости. По диаметру оно может быть равным второму сечению или быть меньше него. Для решения некоторых инженерных задач предусмотрена возмо 1шость перевода узла податливости в монта. режим, когда он, выполняя функции соединительного элемента, не создает сопрот1тле шя податливости. С этой целью клин S помимо наклошюго участка имеет горизонтальный участок. Монтаж узла податливости производится следующим образом. После установки ножек 3 крепи на них с наруйшой стороны укладывают верхняк 2. Затем устанавливают хомут 1 таким образом, чтобы нижняя наружная петля зашла в зацепление с торцом верхкяка, а верх11яя охватила верхiffiK. Под внутренние петли хомута ваводится прижимной валик 4, а между шм и ножкой 3 забиваЕот клин 5 до тех пор, пока отверстие клина пройдет торец

57

ножки и появится воаможнсхзть установить в отверстие клина штифт 6, Узел податливости готов к работе.

Узел податливости работает следующим образом.

С появлением горного давления верхняк 2 начинает перемещаться вниз и взаимодействия с нижней петлей хомута увлекает его и соединенный с ним прижимной валик 4 за собой. Клин 5, удерживаемый штифтом 6, взаимодействующим с торцом ножки, остается на месте в результате чего прижимной валик вынужден наползать на клин. Через хомут усилие передается на соединенные сегменты и происходит сжатие последних до определенного значения, заранее заданного и определяемого диаметром срезного штифта. После срезания штифта узел податливости работает с постоянным, не. обходимым для данных горногеологических условий, сопротивлением.

Этот вариант предназначен для крепи, в которой в узле податливости верхняк находится снаружи ножки. Однако такой узел податливости может работать и на крепи, в которой по каким-либо соображениям верхняк необходимо располо-, жить внутри по отношению к ножке. В этом случае верхняя петля хомута взаимодействует с торцом ножки, а нижняя - охватывает эту ножку. Клин острием устанавливают в противополож1гую сторону т.е. вниз. Разница еще и в том, что клин взаимодействующий через штифт с торцом верхняка, приходит в движение вместе с последним и продавливается под прижимной валик, остающийся неподвижным совместно с хомутом.

узла производится следующим образом.

После установки ножки на нее одевают дополнительный калиброванный хомут, а затем нижнюю петлю основного хомута, при этом верхняя петля основного хомута остается внутри крепи выработки по отношению к ноже 3. Укладывают конец верхняка 2 на конце ножки 3 и охватывают его нижней петлей хомута 1. Под центральные внутренние петли хомута 1 ПОДВОД5ГГ прижимной валик 4, а верхнюю петлю хомута 1 заводят на торец нолски 3. Затем между верхней петлей и ножкой (с одной стороны), прижимным валиком (с другой стороны) вводят клин 5 таким образом, чтобы его утолщенная часть была вверху и удерживала верхнюю петлю хомута 1 на торце ножки.

0О866

3.Дополнительный хомут 7 одной (наружной) стороной подводят под верхняка 2, второй (в1Тутренней) стороной помещают в паз 8, для чего кл1ш 5 за5 бивают под прижимной вагшк. Соединенный податливый узел готов к работе.

С наступлением податливости верхзшк 2, взаимодействуя через дополнительный калибрoBajDibui хомут 7 с клшюм 5, втягивает последний под принс1т 5ной валик

4,в результате чего происходит стягивание соединеш1ых верхняка и ножки и нарастание сопротивления податливого

узла. Это продолжается до тех пор, пока реакция сжимаемых верхнякаи ножки не превысит сопротивления трения методу верхняком и ножкой в совокупности с усилием, необходимым для разрыва допол0 Н1 тельного калиброванного.хомута. Прл этом проникновение 1шина 5 под при ю1мной валик 4 прекращается, а продолжаюЩШ1 дв1п аться верхкяк производит разрыв хомута 7.

5

В дальнейшем податливый узел работает с постояш1ым сопротивлеш1ем.

30

Формула изобретения

1. Соединительный податливый узел крепи подготовительных выработок, включающий элементы крепи, хомут, вы5полненный в виде петли, охватывающий элементы крепи и эксцентрик, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепи за счет соз.Q дания постоянного и равнозначного для всех рам сопротивлешш методу элементами крепи, он снабжен стопорящим приспособлением и клином, установленным между эксцентриком и элементом

j крепи, выполненным с горизонташной нижней гранью и отверстием, причем стопорящее устройство выполнено в В)ще калиброванного штифта, установленного в выше упомянутом отверстии с возможQ ностью взаимодействия с торцом одного из элементов крепи.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что стопорящее приспо5 собление вьшолнено в ввде кштиброванного дополнительного хомута, установленного в пазе клина с возможностью взаимодействия с торцом одного из элементов крепш

Источники информации, гфинятые во внимание при экспертшзе,

1. Гелескул М. Н. и др. Справочник по креплению горных выработок. Ai,,,

7500868

Недра, 1976, с, 52, 54, рис. 216, в, д.

2„ Гелескул М. PL и др. Справочник по креплению горных .выработок, М., 5 Недра, 1976, а 54. рис, 21 г.

4

Фи1-2