Металлическая арочная крепь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11 1002592 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06. 10.81 (21) 3343223/22 — 03 (5I)M. Кл.

E 21 0 11/14 с присоединением заявки М

Гееударстеенвй кем»тет

СССР ве девам»э»врете»»»

» етермт»й (28 ) Приоритет

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень Ме 9

Дата опубликования описания 07.03.83 (53) УДК 622.281.

5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е . И. Булгаков, E. Н. Изотов, 10. Е. Кулак и С. В.

1 f.

/ „ ;,.. ":.::т2

Украинский ордена Трудового Красного Знамени н1 чка.— " исследовательский институт металлов (71) Заявитель (54) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ АРОЧНАЯ КРЕПЬ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления горных выработок прн разработке месторождений полезных ископаемых, а также в строительстве в качечтве несущих конструкций.

Известна металлическая арочная податливая крепь, состоящая нз арок, соединенных между собой стяжками. Каждая арка крепи выполнена нз верхняка н двух стоек, собираемых посредством замкового соединения.

В месте соединения верхняка и стоек образуется узел податливости. Верхняк и стойки могут быть выполнены из желобчатого спец ь ального взаимозаменяемого профипя (СВП) различной конструкции. В качестве эамкового соединения используются скобы с планками н гайки 11).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является металлическая 20 арочная крель, включающая сопряженные между собой стойки и верхияк, выполненные иэ желобчатых профилей, имеющих стенки с полками и днище, и связывающие их.узлы податливости с гайками реэьбовых соединений и установленными с зазором относительно днища профилей фигурными планками (2).

Известные конструкции крепи характеризуются недостаточной устойчивостью боковых стенок, которые в процессе эксплуатации крепи в горных выработках деформируются и изгибаются, что требует использования для поддержания выработок спецпрофилей боль, щего типоразмера.

Цель изобретения — снижение металлоемкости крени, увеличение жесттсости верхняка.

Укаэанная цель достигается тем, что в металлической арочной крепи, вк!щочакнцей сопряженные между собой стойки и верхняк, выполненные из желобчатых профилей, имеющих стенки с полками н днище, связывающие их узлы податливости с гайками резьбовых соединений и установленными с зазором отно. сительно днища профилей фнтурными планками, профили сопряжены между собой тор. цами полок, один из которых снабжен пазом, а другой — входящим в него выступом, прн этом гайки реэьбовых соединений расположе10025

3S ны по разные стороны от плоскости сопряжения нрофилей.

Кроме того, всрхняк смонтирован предварительно напряженным путем эансволивания его профилей, выполненных до сборки с различными радиусами кривизны, верхний— с меньшим, а нижний — с большим номинального.

На фиг, 1 показана схема арки металлической арочной крепи, общий вид; на фиг.2 — 10 схема. гибки желобчатых профилей перед сборкой верхняка, крепи; на фиг. 3 — сечение податливого соединения крепи; на фиг.4— взаимозаменяемый желобчатый профиль для изготовления арочной податливой крепи; на 15 фиг. 5 — желобчатый профиль для изготовления планки.

Металлическая арочная крепь состоит иэ двух стоек 1, верхняка 2, соединенения 3.

Между стойками и всрхняком образуют 20 стыки с зазорами P Податливое соединение установлено на стыках. Возможна двойная установка податливого соединения; по одному на каждый стык (фиг. 1 слева), и одного на оба стыка (фиг. 1 справа). 25

Стойки и верхняк образуются двумя взаимозамещенными профилями (верхним 4 и нижним 5), которые соединены между собой замковыми соединениями 6. Взаимозаменяемые профили состоят из двух стенок 7, 30 с полками 8 и днища 9. На одной из полок выполнен продольный паз 10, а на другой выступ 11. При установке профилей друг к другу торцами полок 12 выступ полки одного профиля входит в паз полки другого профиля.

Податливое соединение состоит из двух фигурных планок 13, желобчатого профиля, имеющих стенки 14 с полками 15 и днище 16 резьбового соединения 17 и 18. Между дни40 щами профилей и планок. желобчатого профиля имеется зазор d .

Замковые соединения 6 состоят из тех же деталей, что и податливое соединение, но имеют более короткие фигурные планки.

Изготовление и сборку верхняка произ45 водят в следующем порядке (фиг, 2).

Верхний профиль верхняка изгибают по радиусу . В 1, а нижний — по радиусу Rg. Pa92 4 диус изгиба . всрхнсго профиля болыпе радиуса изгиба нижнего профиля. Радиусы Н. и R определяю! до полок профилей. При сборке за счет упругих деформаций нижний профиль сгибают и . удерживая его, вставггяют в верхний так, чтобы выступы одного входили в соответствующие пазы другого, и скрепляют замковыми соединениями. В собранном всрхняке за счет компенсации упругих деформаций происходит некоторос увеличение радиуса верхнего профиля и уменьшение нижнего до номинального значения Rg.

При сдвижении горных пород, возникшее под любым возможным углом к арке горное давление вызывает с ее стороны практически одинаковое сопротивление. Горное давление не. приводит стенки желобчатых профилей к потере устойчивости в связи с тем, что пазы и гребни на их полках встречают подпор со стороны соответствующих элементов сопряженного с ними профиля. При значительном увеличении горного давления проис,ходит смещение верхняка и стоек в податливом соединении, а сопротивление узлов податливости обусловлено силами трения, действующими по плоскостям 12 и 19 скольжения.

При весьма значительном возрастании горного давления, которое вызывает деформацию желобчатых профилей, происходит скольжение полок желобчатых профилей по всей поверхности их контакта. Сумма поверхностей контакта всех плоскостей скольжения данной крепи превышает соответствующие поверхности известных податливых соединений арочных крспей. Усилия от действующего:на арку изгибающего момента в податливом соединении воспринимают фигурные планки и реэьбовые соединения, что обеспечивает стабильную работу податливого соединения. Замкнутая форма сечений верхняка и стоек позволяет более рационально использовать металл при конструировании арок металлических податливых крепей и открывает воэможность применения тонкостенных горячекатаных профилей для их изготовления.

Размеры взаимозаменяемого желобчатого профиля, фигурных планок для податливого и замкового соединений приведены в таблице.

1002592

7 1002592 8

Формула изобретения жены по разные стороны от плоскости сопряжения профилей.

1. Металлическая арочная крель, содержа- 2. Крель по п. 1, о т л и ч а ю щ а я . щая сопряженные между собой стойки и верх- с я тем, чго с целью увеличения жесткости няк, выполненные из желобчатых профилей, S верхняка, он смонтирован предварительно . имеющих стенки с полками и днище, и свя- напряженным путем заневоливания его про1 зывающие их узлы податливосзи с гайками филей, выполненных до сборки с различными резьбовых соединений и установленными с радиусами кривизны, верхний — с меньшим, зазором относительно днища профилей фигур- а нижний — с большим номинального. ными планками, отличающаяся Источники информации, тем, что, с целью снижения металлоемкости принятые во внимание при экспертизе крепи, профили сопряжены между собой тор- 1. Справочник по креплению горных вырацами полок, один из которых снабжен пазом, боток. М., "Недра", 1976, с. 46, рис. 14. а другой — входящим ° него выступом, при 2. Патент ФРГ У 274553, кл. 5 с 11/22, этом гайки резьбовых соединений располо- <3 опублик. 1961 (прототип), 1002592

l002592

ВНИИПИ Заказ 1488/7 Тира к 601 Подлнсное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул. Проектная,4