Узел податливости крепи горных выработок Советский патент 1983 года по МПК E21D11/14 

1

Изобретение относится к горному делу, в частности к конструкциям металлических крепей, и может быть использовано как в угольной, так и в горнорудной промышленности.

Известна крепь подготовительных выработок, состоящая из элементов крепи, скользящего хомута, выполненного в виде пружины фасонной конфигурации с защемленными концами и под вижным средним витком Г 1 П.

В указанной конструкции скользящий хомут работает только на радиальные нагрузки в местах соприкоснове ния его с элементами крепи и забиваемым клином. Кроме того, после исчерпывания податливости крепи, он работает в режиме постоянного сопротивления и ему присущи недостатки замка с жесткими хомутами и планками.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является узел

податливости крепи горных выработок, содержащий соединенные между собой элементы крепи из спецпрофиля 2.

Однако узел податливости обладает всеми недостатками, которые присущи узлу податливости с жесткими хомутами и планками: низкая несущая способность замков податливости; необходимость в периодической подтяжке гаек хомутов; проскальзывание элементов крепи в замке при резком возрастании нагрузки, что приводит к снижению сопротивления крепи, нестабильность в работе за счет перекашивания хомутов. Более того, силовая пружина сжатия после горного удара не только поднимает крепь, ной динамически опускает скользящий узел , податливости, что приводит к увеличению хода узла и, в койечном счете, к снижению общего сопротивления . Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение скорости нарастания нагрузки на , Цель достигается тем, что узел пода ливости, содержащий соединенные между собой элементы крепи из спецпрофи яя, выполнен в виде наружной пружины растяжения, ох:ватывающей элементы кр пи, при этом концы пружины закреплен на полках спецпрофиля элементов крепи. На фиг, 1 изображен узел податливости крепи, общий вид; на фиг, 2 то же, разрез в плане, на фиг, 3 фасонная конфигурация узла податливости крепи, общий вид} на фиг, то же, разрез в плане; на фиг, 5 график нарастания нагрузки на крепь с различными типами узлов податливости, Узел податливости крепи горных вы работок состоит из соединенных между собой сегментов 1 и 2 из проката желобчатого профиля, обжатых наружной пружиной 3 растяжения, концы которой закреплены на полках элементов 1 и 2 крепи в серьге 4, Узе податливости крепи горных выработок работает следующим образом. Под действием горного давления элементы 1 и 2 крепи,обжатые наружной пружиной 3. растяжения, скользят друг относительно друга. При этом пр жина 3 растягивается, диаметр ее / уменьшается, в результате мего она еще плотнее обжимает элементы 1 и 2 крепи. При более плотном соединении элементов 1 и 2 крепи сила трения металла о металл увеличивается. Общее сопротивление крепи складывается как сумма усилий трения между элемен тами крепи и силы сопротивления растяжению пружины (фиг, 5а, теоретическая кривая). Таким образом увеличивается реакция крепи, Так как давление горных пород находится в прямой зависимости от ве личины зоны неупругих деформаций, увеличение зоны неупругих деформаций приводит к увеличению нагрузки и деформации крепи, а увеличение реакции крепи уменьшает конечную величину де формации, и следовательно, нагрузку на крепь. На фиг, 5 приведен график зависимости сопротивления крепи от нагрузки при узле податливости, выполненном в виде жестких хомутов с гайками (кривая получена в результате натурных измерений), В этом случае нарастание нагрузок на крепь происходит пикообразно, т.е, сила сопротивления покоя и сила сопротивления движения различны. При нарастании нагрузки сегменты начинают смещаться друг относительно друга, и это смещение тем больше, чем меньше сила трения. Это приводит к увеличению деформации крепи, а в конечном итоге и к увеличению нагрузки на нее. Монтаж рамы крепи осуществляют следующим образом. Пружину 3 растяжения заранее заводят на элемент 1 крепи закручиванием в серьги i. После установки внахлестку элементов 1 и 2 крепи пружины 2 закручивают в серьги Ц, расположенные на концах элементов 1 и 2 крепи. Положительный эффект от использования предлагаемого узла податливости крепи горных выработок достигает ся за счет упрощения конструкции, ускорения работ и снижения трудоемкости сборки. формула изобретения Узел податливости крепи гopjjыx выработок, содержащий соединенные между собой элементы крепи из спецпрофиля, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения скорости нарастания нагрузки на крепь, узел податливости выполнен в виде наружной пружины растяжения, охватывающей элементы крепи, при этом концы пружины закреплены на пол ках спецпрофиля элементов крепи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 732537, кл, Е 21 ОП/Т, 1977. 2,Авторское свидетельство СССР М 415376, кл. Е 21 D 11/и, 197.

Фиг,1

Фиг. 2

I и т

I TIT

фиг 3