Штрековая крепь Советский патент 1981 года по МПК E21D11/14 

I

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам поддержания горных выработок.

Известны различные конструкции металлических кольцевых или арочных крепей из желобчатого профиля для поддержания горных выработок. Они имеют узлы податливости, состоящие из соединенных внахлестку концов сегментов и стянутых металлическими скобами с планками и гайками 1.

Недостатком данных конструкций является небольшая грузонесущая способность. Кроме того, не обеспечивается постоянное сопротивление при работе в податливом режиме.

Наиболее близкой к предлагаемой является итрековая крепь, включающая отдельные сегменты желобчатого профиля, соединенные узлами податливости, и силовые цилиндры, состоящие из корпуса и порщня, заполненные рабочей средой, при этом каждый поршень и корпус силовых цилиндров закреплены соответственно на соседних сегментах шарннрпо 2.

(54) ШТРЕКОВАЯ КРЕПЬ

Недостаток данной конструкции - нет обеспечения постоянного сопротивления при работе в податливом режиме.

Цель изобретения - увеличение грузонесущей способности крепи и обеспечение постоянного сопротивления при работе в податливом режиме за счет использования в качестве рабочей среды парафина.

Поставленная цель достигается тем, что на корпусе каждого силового цилиндра установлен предохранительный клапан, выполненный в виде системы отверстий уменьша10ющегося диаметра от центра к периферии с накопительными камерами между ними.

На фиг. 1 схематически изображена крепь; на фиг. 2 - силовой цилиндр с порщнем и предохранительным клапаном.

Крепь состоит из отдельных сегментов из

15 -профильной желобчатой стали (верхняка 1, отсека 2 и лежака 3), узлов податливости 4, включающих соединенные внахлестку концы отсеков 2 и верхняков 1 или лежаков 3 и стянутых с помощью хомутов 5, прижим20ных планок 6 и клиньев 7.

Силовые цилиндры 8 и поршни 9 крепятся щарнирно соответственно к отсекам 2 И верхняку 1 с помощью быстроразъемных соединений, которые выполняются в виде бушмаков 10 с нрнвареиными кронштейнами И. С .оединение цилиндров 8 и поршней 9 с кронштейнами 11 осуществляется носредством болта или пальца или через шаровую опору. Башмак 10 выполнен из отрезка желобчатого профиля с приваренными по бокам скобами для скрепления с хомутом 5 об.ычпого узла податливости с помощью кли|) 7. Он выполняет роль накладки, по имея бо.пьшую площадь контакта с сегментом, может нести без скольжения более высокие нагрузки. В силовой цилиндр 8 укладывается стержень из текущего материала 12 длиной, равной необ.ходимой податливости рамы Kfieiui. Предохранительный клапан 13 представляет собой систему дроссельных отве)стий 14 16 и накопительных камер 17 и 18. Минимальное количество отверстий и камер в предохран11те;1ьном клапане - два и одна соответственно. При больн1ем количестве камер наружное отверстие первой каме)ы одновременно является внутренргим для второй камеры, наружное второй - внутренним для третьей и т. д. Предохранительный клапан выполняется в виде отдельной конструкции и закрепляетси в корпусе цилиндра с помощью резьбы НЛП другими снособами, обеспечивающими легкосъемность при замене. На концах силовых цилиндров 8 и норН1ией 9 имеются проущины 19 для закрепления их в кр()11Ц тейцах 11. Л онтаж крени осуществляется следуюHUIM образом. Сборка сегментов в раму нроизводится в обычном порядке. Узлы податливости в местах соединения отсеков 2 е верхняком 1 и лежаком 3 зажимаются клиньями. Цилиндр 8, заполненный рабочим материалом, и вставленный в него Hopnietib 9 крепятся проушинами 19 с помощью пальцев в кронщтейнах 11 башмаков 10, а последние с помо цью обычных хомутов 5 и клиньев 7 закрепляются на раме соответственно ниже и обычных узлов податливости 4 между отсеками 2 и верхняком 1. Крепь готова к работе. Работа обратного клапана происходит следующим образом. Диаметр внутреннего отверстия 14 всегда превышает диаметр наружного отверстия 15. Под действием давления, передаваемого от верхняка 1 через поршень 9 на рабочий материал 12, в носледнем растут напряжения. Когда они достигают значений напряжений текучести для данного пластического материала, он начинает течь, т. е. нревращается в весьма вязкую жидкость, К()Т()рая .родаиливается че)ез внутреннее отве)стис 14 в накопительную камеру 17. Так как площадь поперечного сечения этой камеры существенно (в три и более раз) больще площади дроссельного отверстия 14, рабочий материал расщиряется и напряжения в нем падают. Для того, чтобы продавить рабочий материал через следующее (наружное для данной камеры) отверстие 15, необходимо в первой накопительной KajMepe создать напряженное состояние, соответствующее напряжению текучести раб-очего .материала. При этом, к поршню необходимо приложить значительно больщую силу. При большем количестве отверстий и накопительных камер в них происходят аналогичные нроцессы с той разницей, что для нродавливания материала через каждое следующее отверстие к поршню надо прикладывать все большие силы. При выходе порции рабочего материала из последней накопительной камеры через конечное наружное отверстие происходит разгрузка крепи. Реакция крепежной рамы при этом не может превысить определенной, заранее заданной величины, т. е. крепь работает в податливом режиме постоянного сопротивления. Регулировать величину ностояр ного сопротивления можно за счет диаметра рабочего цилиндра, количества стуненей дросселирования, диаметров накопительпых камер и отверстий, их длины и нанряжения текучести материала рабочего тела. Формула изобретения Штрековая крепь, включающая отдельные сегменты желобчатого профиля, соединенные узлами податливости, и силовые цилиндры, состоящие из корпуса и поршня, заполненные рабочей средой, при этом каждый поршень и корпус силовых цилиндров закреплены соответственно на соседних сегментах шарнирно, отличающаяся те.м, что, с целью увеличения грузонесущей способности крепи и обеспечен 1я постоянного сопротивления при работе в податливом режиме за счет использования в качестве рабочей среды парафина, на корпусе каждого силового цилиндра установлен предохранительный клапан, выполненный в виде системы отверстий уменьшающегося диаметра от центра к периферии с накопительными камерами между ними. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шарут Ф. Металлическая крепь подготовительных выработок. Углетехиздат. 1958. с. 170, р. 1. 2.Патент ФРГ № 892432, кл. 5 С 11/14, онублик. 1953.