Гидростойка шахтной крепи

 

ГВДРОСТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ, включаклцая центральную емкость с выдвижной;. частью и рабочей жидкостью. установленную в кольцевой наружной емкости, имеющей отверстие слива и заполненной вспомогательной жидкостью , отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности путем передачи нагрузки преимущественно по оси стойки,вьщвижная часть витолнена в виде дополнительной емкости, заполненной рабочей жидкостью, и снабжена дополнительным выдвижным элементом и демпфером , при этомдемпфер установлен под дополнительным вьдвижным элементом, в качестве рабочей жидкости используется вода,а в качестве вспомогательной, жидкости -хладагент или теплоноситель.

П9) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ Ю Ц«

РЕСГ1УБЛИН

4(5() Е 21 D 15!44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3595697/22-03 (22) 24.05.83 (46) 30.05.85. Бюл. У 20 (72) А.С. Кириченко (7 1) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской. Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В. Плеханова (53) 622.284.54(088.8) (56) 1. Авторское: свидетельство СССР ,Ф 592986, кл. E 21 D 15/44, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

У 735785, кл. Е 21 D 15/44, 1978. (54)(57) ГИДРОСТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ, включающая центральную емкость с выдвижной частью и рабочей жидкостью,. установленную в кольцевой наружной емкости, имеющей отверстие слива и заполненной вспомогательной жидкостью, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности путем передачи нагрузки преимущественно по оси стойки,выдвижная часть выполнена в виде дополнительной емкости, заполненной рабочей жидкостью, и снабжена дополнительным выдвижным элементом и демпфером, при этом демп4ер установлен под дополнительным вьдвижным элементом, в качестве рабочей жидкости иснользуется вода,ав качестве вспомогательной, жидкости -хладагент илитеплоноситель; ®

1158763

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано для крепления горных выработок °

Известна шахтная стойка с замкну- 5 тым питайием, взятая в качестве прототипа, включающая корпус, внутри которого установлены выдвижные части стойки, узел распора в виде поршня и помещенного под ним полимерного рабо-10 чего тела, которое при перемешивапин с отвердителем вспенивается и увеличивается в объеме. Это приводит в движение выдвижную часть стойки и создает распор, а при последующем I5 твердении полимерного тела стойка приобретает постоянную жесткость (1) .

Недостатками известной стойки являютсю низкая эксплуатационная долговечность и эффективность вследст- 20 вие одноразовости использования полимерного тела s узле распора и невозможности снятия распора стойки при перестановке. Если распор. снимается посредством выбивания, то это 2S приводит к. изгибу стайки, а повторная установка требует йолной замены рабочего тела..

Наиболее близкой к предлагаемой является гидростойка шахтной крепи, 3б включающая центральную емкость с выдвижной частью и рабочей жидкостью, установленную в кольцевой наружной емкости, имеющей отверстие слива, заполненной вспомогательной жидкостью (2) . . Недостаток — низкая несущая способность стойки.

Целью изобретения является повышение несущей способности путем пе- 40 редачи нагрузки преимущественно по оси стойки.

Поставленная цель достигается тем, что в гидростойке шахтной крепи, включающей центральную емкость с выд-4 . внжной частью и рабочей жидкостью, установленную в кольцевой наружной емкости,.имеющей отверстие слива и заполненной вспомогательной жидкостью, выдвижная часть выполнена в виде дополнительной емкости, заполненной рабочей жидкостью, и снабжена дополнительным выдвижным элементом и демпфером, при этом демпфер установлен под дополни- 55 тельным выдвижным элементом, в качечестве рабочей жидкости используется вода, а в качестве вспомогательной жидкости - хладагент или теплоно-ситепь.

На чертеже схематически изображе- . на стойка, разрез.

Стойка содержит корпус 1 с кольцевой наружной .емкостью 2 и центральной полостью, образуемой цилиндрической стенкой 3,- в которой помещают воду 4. В центральной полости 3 сверху воды 4 подвижно помещают цилиндрический стакан 5. В цилиндрический стакан 5 снизу помещают воду

4, а сверху помещают демпфер, состоящий из поршня 6, пружины сжатия 7, и опорнъм цилиндр 8. Кольцевая наружная емкость 2 снабжена отверстием 9 для залива хладагента или теплоносиФ теля и отверстием 10 — для слива хладагента.или теплоносителя. . Стойка работает следующим образом.

Подготавливают .стойку к работе, для чего в центральную полость 3 за-. ливают определенное количество воды

4, устанавливают сверху цилиндрический стакан 5. Затем в стакан 5 зали-. вают определенное количество воды 4, устанавливают поршень 6, пружину сжатия 7 и опорный цилиндр 8. Уетанавливают подготовленную к работе стойку в рабочее пространство, например между почвой и кровлей выработки. Далее при закрытом сливном отверстии 10 в кольцевую наружную емкость, 2 через отверстие 9 для залива заливают соответствующее количество хладагента, например, жщ(кой углекислоты или азота. Хладагент, охлаждая стенку 3 центральной полости, стенку цилиндрического стакана 5 посредством конвективного теплообмена, замораживает воду 4.

При замерзании воды 4 ее объем увеличивается на 9"10Х, что способствует перемещению вверх цилиндрического стакана 5 и опорного цилиндра 8 н стойка распирается между почвой н кровлей. В процессе, развития горного давления в массиве пород. наблюдается деформация выработки,что влечет возрастание нагрузки на стойку. Для исключения потери несущей способности стойки вследствие перегрузок,она имеет демпфер, состоящий из поршня 6,пружины сжатия 7, расчитанный на соответствующее усилие сжатия. При перегрузках пружина сжимается, компенсируя усилие перегрузки без потери несущей способности.

Составитель В. Пономарева

Редактор Н. Горват Техред И.Асталош Корректор В. Вутяга

Заказ 3548/36 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ, Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035., Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Для перемещения стойки на новое место необходимо снять распор. Для этого открывают сливное отверстие

10, хладагент сливае pcR в сборную емкость и отверстие 10 закрывается °

Через отверстие 9 для залива в кольцевую наружную емкость 2 заливают теплоноситель, например в6ду, при заданной температуре. Вследствие конвекции происходит оттаивание воды 4 под днищем цилиндрического стакана 5 и.под поршнем 6. Оттаива 2 ние приводит воду 4: в первоначаль; ное состояйие и опорный цилиндр 8, цилиндрический стакан 5 под собственньвк весом опускаются, снимая распор. Стойка переносится на новое место и устанавливается между почвой и кровлей, Сливное отверстие

10 открывается, сливается теплоноситель s сборную емкость (не показана) и отверстие 10 закрывается.

Снова повторяются установочные операции, как описано ранее. Быстродействие стойки.при.установке и снятии распора .определяется конструктивно по.известному теплотехническому рас" чету, исходя из скорости замерзания и оттаивания воды в центральной по58763 ф лости 3 и центральном стакане 5.

Для создания равномерного замерзания и оттаиванйя воды высоту наружной кольцевой емкости 2 следует выбирать из условия равенства ее сумме высот объемов воды 4, толщине днища цилиндрического стакана 5, высоте демпфера в нормальном состоянии (при снятом распоре), включающе10 го псршень 6, пружину 7, днища опорного цилиндра 8 и величине раздвижки стойки (суммарному подъему столба воды 4 нри замерзании). Стойка может иметь как индивидуальноеснабженйе хладагентом и теплоносителем, так и групповое — с подачей хладагента или теплоносителя от общей станции. > Применение воды в распорном узле в. качестве рабочего тела позволяет производить многократное использо-. вание стойки без замены рабочего тела. Использование элемента податщ ливости исключает преждевременную йоломку стойки и создает более благоприятные условия управления кровлей, чего не позволяет делатв стойкаррототип.