Металлическая крепь для выемочных штреков Советский патент 1982 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к подземной добычи угля, а именно к области крепления подготовительных выработок на ч пологих угольных пластах, в особенности выемочных выработок при бесцедиковой отработке столбов.

Известна металлическая прямоугольная (трапециевидная) незамкнутая крепь, изготовляемая из спецпрофиля И применяемая г в частности, для крепле.ния выемочных штреков на пологих угольных пластах. Рс1ма такой крепи включает составной верхняк, состоящий из непосредственно верхняка и двух башмаков, закрепляемых по его концам с помощью стяжных хомутов, две прямолинейные опоры, состоящие из ножки и стойки,нижний конец которой соединен стяжными хомутами с ножкой, а верхний - с башмаком состав- ного верхняка. Это соединение выпол- нено за счет сферических выступов башмака, входящих в зазор, образованный сведенными боковыми поверхностями и полками спецпрофиля верхнего конца стойки til.

Недостаткг1ми крепи являются отсутствие фиксации стойки в башмаке при ненагруженном состоянии крепи, что снижает безопасность работ при ее

возведении и извлечении, смятие соприкасающихся поверхностей сферических выступов башмаков и верхних концов стоек, приводящее к перемещению верхнего торца стойки до.упора в дно башмака, ограничению шарнирности стойки сосредоточенным нагрузкам на башмак и возможности выскальзывания стойки из башмака.

Крепь характеризуется также низкой сопротивляемостью прямолинейных опор боковым-нагрузкам со стороны обрушенного пространства очистного забоя и деформациями верхняка вследствие его недостаточной жесткости. Все э.то в совокупности снижает надежность крепи.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является металлическая крепь, включающая выполненные из спецпрофиля стойки и верхняк с криволинейным и прямолинейным участками, узлы податливости и башмак 2.

Недостатком крепи является возможность рассоединения стойки с башмаком под действием вертикальной нагрузки, что снижает ее надежность и безопасность эксплуатации. Крепь характеризуется также сложностью ее мортажа и де:монтажа и низким уровнем безопасности этих работ. Цель изобретения - повышение надежности крепи и безопасности работ по ее возведению и извлечению. Указанная цель достигается тем, что в металлической крепи,включающе выполненные из спецпрофиля стойки и верхняк 9 криволинейным и прямоли нейным участками, узлы податливости и башмак, последний выполнен из жес ко соединенных между собой днищами отрезков спецпрофилей,причем один и них имеет в боковых стенках отверст а стойка снабжена жестко скрепленно с ней проушиной, размещенной в спец профиле и зафиксированной в нем с помощью пальца, установленного в от верстиях проушины и спецпрофиля с зазором. Кроме того, торец верхняка снабж направляющим желобом,установленным под углом к оси стойки. На фиг. 1 показана рама крели, о щий вид на фиг.2 - узел Т на фиг. на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З} на фиг 5 - положение несущего элемента оградительной стенки в направляющем желобе верхняка позади очистного забОЯ. Рама крепи изготовлена из спецпрофиля и включает верхняк 1 с криволинейным и прямолинейным участками,башмак 2, направляквдий желоб 3, жесткую криволинейную опору 4,соединяемую с криволинейным участком верх няка 1,податливую опору, состоящую из ножки 5 и стойки 6 с проушиной 7 приваренной к торцу стойки 6 предварительно сведенными боковыми поверхностями спецпрофиля,стяжные хомуты 8 ипалец 9, обеспечивающие соединение элементов рамы и их вертикальную и горизонтальную податливость,а также опорные башмаки 10,укладываемые под основания жесткой опоры 4 и ножки 5. При возведении крепи в выработке прямолинейный участок верхияка 1 располагают в сторону будущего очистного забоя. Башмак 2 сварен из двух отрезков спецпрофиля и двух ребер из листовой стали. Один из этих отрезков 11 служит для присоединения башмака стяжным хомутом 8 к концу прямолинейного участка верхняка 1. Другой отрезок спецпрофиля 12 имеет в боковых стенк4х отверстия 13 и ограничивает пере мещение верхнего конца стойки 6 в оабочем состоянии и дополнительно фиксирует ее в разгруженном состояни с помощью пальца 9, проходящего чере отверстия 13 в боковых стенках спецпрофиля 12 и проушины 7. Причем отверстия в этих элементах выполнены по отношению к пальцу 9 с зазором, исключающем его нагружение при всех возможных перемещениях в спецпрофиле 12 верхнего конца стойки 6 в рабочем состоянии и обеспечивающим вертикальное перемещение .стойки 6 при ее установке и разгрузке. Горизонтальное перемещение пальца 9 ограничивают шайбами и шплинтами. Внешняя поверхность проушины 7, контактирующая с дном отрезка спецпрофиля 12, выполнена в соответствии с внутренней поверхностью этого отрезка. Предлагаемая конструкция обеспечивает отклонение стойки 6 от вертикали в следующих пределах: а)в обе стороны вдоль выработки - до 5 ; б)в сторону стенки выработки до 300; , в) внутрь выработки - до 10°; Направляющий желоб 3 расположен на торце прямолинейной части верхняка 1 под. углом 5-7° к оси стойки 6. Желоб 3 является опорой для верхней части несущего элемента 14 (например деревянной стойки) оградительной стенки, возводимой для отделения штрека от выработанного пространства позади очистного забоя. Нижние концы несущих элементов 14 заводят в лунку, а верхние - в лунки или скважины с таким расчетом, чтобы последние при установке несущих элементов 14 не контактировали с кровлей. Этим с ёеспечивают снижение осевой нагрузки на несущие элементы 14 и повышение их сопротивляемости боковому давлению со стороны обрушенных пород. На несущих элементах 14 закрепляют отделительную полосу 15 (доски,металлическая сетка и др.). -В целом оградительная стенка способствует снижению боковых нагрузок на ножку 5 и стойку б, исключает их деформации, а также повышает безопасность извлечения металлокрепи при погашении выработки в процессе отработки смежного выемочного столба. Предлагаемая конструкция крепи за сче.т обеспечения фиксации верхнего конца стойки в спецпрофиле в нагруженном и разгруженном состояниях, ВЫСОКОЙ шарнирности стойки, введения в конструкцию верхняка направляющего желоба для несущих элементов оградительной стенки, отделяющей выработку от выработ.анного пространства позади очистного забоя, обеспечивают значительное повышение надежности крепи и безопасности работ при ее возведении и извлечении. Формула изобретения 1. Металлическая крепь для выемочных штреков, включающая выполненные из спецпрофиля стбйки и верхняк с криволинейным и прямолинейным участками, узлы податливости и башмак, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности крепи и безопасности работ по ее возведению и извлечению, башмак выполнен из жестко соединенных между собой днищами отрезков спецпрофилей, причем один из них имеет в боковых стенках отверстия, а стойка снабжена жестко скрепленной с ней проушиной, размещенной в спецпрофиле и зафиксированной в нем с помощью пальца, установленного в отверстиях проушины и спецпрофиля с зазором.

2. Крепь ПОП.1, отличающаяся тем, что торец верхняка снабжен направляющим жепобом, установленным под углом к оси. стойки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Автррское свидетельство СССР 383835, кл. Е 21 D 11/14, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 111968, кл. Е 21 D 11/14 ,1953

Iпрототипj.

I

А noSepvyfrra

///////////// фуг.З

Фуг.