Замкнутая крепь из спецпрофиля

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении горных выработок (ГВ) в условиях всестороннего горного давле/J ния. Пель - упрощение монтажных работ по установке лежня и обеспечение постоянного сопротивления горному давлению . Крепь включает верхняк 1, стойки 2, узлы 3 податливости, лежень (Л) 5, контактирующий с боками ГВ, опоры стойки 2 на почву в виде башмаков (Б) 4 из отрезков спецпрофиля и шарнирные узлы соединения Л 5 со стойками 2. При этом Б 4 установлены с возможностью монтажа Л 5 на любом этапе эксплуатации крепи. Одним концом, имеющим опорные пластины, Б 4 контактирует с боками ГВ, а другим посредством узлов 3 соединены внахлест с Л 5. 71лина Б 4 и Л 5 определяется из выражений 1(21+ЗЬ; Ц (-21j,-4h, где 1сГ - длина Б 4; 1ц - величина (Л (uz.f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5D 4 Е 21 D 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4011132/22-03 (22) 16.12 ° 85 (46) 07 ° 10.87. Бюл. 1 - 37 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) M.È.Звонарев, В.В.Макаров, Н.А,Николайчук и А.Г.Суров (53) 622.28 1,5 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 1021786, кл. Е 21 D 11/14, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 972113, кл, Е 21 D 11/14, 1980 ° (54) ЗАМКНУТАЯ КРБПЬ ИЗ СПЕЦПРОФИЛЯ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении горных выработок (ГВ) в условиях всестороннего горного давления. Цель — упрощение монтажных работ по установке лежня и обеспечение постоянного сопротивления горному давлению. Крепь включает верхняк 1, стойки 2, узлы 3 податливости, лежень (Л)

5, контактирующий с боками ГВ, опоры стойки 2 на почву в виде башмаков (Б) 4 из отрезков спецпрофиля и шарнирные узлы соединения Л 5 со стойками 2. При этом Б 4 установлены с возможностью монтажа Л 5 на любом этапе эксплуатации крепи. Одним концом, имеющим опорные пластины, Б 4 контактирует с боками ГВ, а другим посредством узлов 3 соединены внахлест с

Л 5. Длина Б 4 и Л 5 определяется из выражений 1d =21+3h; 1 =R„<-21 4Ь, где 1dÃ вЂ” длина Б 4; 1„ — величина на1 3 (1((21

I с (ТКИ .! 3 и li 4 11 — выс O7 (I IlpA(hII ля стойки; 1, — д (»на П 5; Rh радиу(Icp»II« >III 1 5; ((, — угловая длина . 1 5. 111прнирные у злы выполнены в ниде (I(:(III v шлеме»тов 6, закрепленных на . 1 5, и шарнирных элементов с отверст»ями нп концах стойки 2 для размещения в нпх элементов 6. Шарнирные элементы могут быть выполнены в виде роликов, пластин или петлеобразной скобы. !! (зобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении горных выработок в условиях всестороннего горного давления преи»ущественно при комбайновом способе проведения.

Цель изобретения — упрощение монта кных работ по установке лежня » обеспечение постоянного сопротивле»ия лежня горному давлению.

11и ф»(.! изображена схематически

Iip(.пь, общ»й вид; на фиг,2 — узе"I соед»неIIIIH лежня со стойками, первый вар»пнт; на фиг„3 — то же, второй варил»т; нл ф»г.4 4— то же, третий вариант, 1Срепь содержит верх»як 1, стойки

2, узе.-(3 податливости цля соединения верх»яка со стойками, опоры стойки на почву выработки в виде башмаков 4 из отрезков спецпрофиля, одним концом ко»так тирукх(»их с боками выработки, а другI M ко»цом посредc1 вом узлов »сдлтливости соединенных внахлест с лежнем 5, шарнирные узлы соединения е лежня со стойками, выполненные в виде осевых элементов 6, закрепленных на лежне, представляющих собой скобу, охватывающую нижним концом башмак, и шарнирных элементов с отверстиями

7 нл концах стойки, опорную пластину

S, внепп»ою поверхность 9 днища 10 профиля с тойки, торец боковых стенок

11 профиля стойки, ролики 11, установленные на осевых элементах 6 между боковыми стенками стойки с возможностью врпще»»я » контакта с днищем 13 спецпрофиля бпшмпка, пластины с отверстия»» 1 I, закрепленные на боковых стенках »рофи.(я (тойк», петлеобрпзную

11ри возникновении крутящих моментов в узле соединения стойка 2 поворачиваетсяя и через шарнирный элемент опирается нл поверхность днища 13 профиля

Б 4 до тех пор, пока стойка 2 торцом своего днища не упрется в поверхность днища 13.,(1алее работа узла соединения происходит только в режиме скольжения, т ° е. теряется шарнирность.

3 з.п. ф-лы, 4 ил. скобу 15, жестко закрепленную концами с обеих сторон днища 10 профиля стойки.

В качестве узлов 3 податливости для соединения верхняка со стойками

2 могут быть использованы известные узлы, обеспечивающие податливое соединение элементов крепи. Башмаки 4 выполняют из отрезков спецпрофиля, осевые элементы 6 представляют собой охватывающую скобу, внутренний проем которой имеет трапециевидную форму, в остальном он аналогичен хомутам, обычно используемым в конструкциях

15 скользящих узлов, Вместе с шарнирными э(ементами с отверстиями íà КоН цлх стойки осевые элементы 6 обеспечивают шарнирность соединения стойки

2 с лежнем 5. Опорная пластина 8 иск" лючает возможность вдавливания концов лежня 5 в породы бока выработки при их пониженной прочности, тем самым обеспечивается постоянство сопротивпения лежня горному давлению во вре25

»е.ни .

Замкнутая крепь работает следующим образом.

Перед возведением верхней части рамы крепи скользящие башмаки 4 зак30 репляют на концах стоек 2, для чего в отверстия 7 на концах стойки (в частных случаях пластины с отверстиями 14 и петлеобразная скоба 15) и отверстие ролика 12 пропускают конец осевых элементов 6, выполненных в виде охватывающей скобы, устанавливают башмак 4 и фиксируют его так, чтобы конец башмака выступал за стойку примерно на две высоты профиля стойки 2 (16-20 см), печения постоянного сопротивления лежня горному давлению, опоры стойки выполнены в виде башмаков из отрезков спецпрофиля, одним конном контак1 34 30

Далее опирают стойки 2 скользящими башмаками на почву выработки так, чтобы конец башмака 4 был размещен в лунке, выполненной в боку выработки (глубина лунки 8-10 см), с упором в . з боковые породы опорной пластиной 8.

Скрепляют стойки 2 с верхняком 1, узлами 3 податливости и соединяют верхнюю часть рамы крепи межрамными стяжками с соседними рамами крепи.

В собранной таким образом раме крепи горное давление через стойки передается на верхний конец фигурной скобы, через него на ролик 12, который пере- 15 дает давление на поверхность днища

13 профиля башмака, и далее на почву выработки, при этом узел соединения сразу после установки способен рабо— тать в шарнирном режиме.

После прохода комбайна на расстоянии от груди забоя, предусмотренном паспортом крепления, производят установку лежня 5, для чего размещают его так, чтобы оба конца были в контакте с башмаками 4, после чего фик— сируют с ним в местах нахлестки хомутами обычной конструкции (П-образная скоба с планкой).

При возникновении крутящих момен0 тов в узле соединения стойки с лежнем стойка 2 поворачивается вокруг осевых элементов 6, которые через ролик 12 опираются на поверхность днища 13 профиля башмака. При этом поворот будет продолжаться до тех пор, пока

35 стойка 2 торцом своего днища 10 не упрется в поверхность днища 13 профиля башмака, после чего работа узла соединения будет происходить только в режиме скольжения, т.е, потеряет шарнирность.

Первый вариант крепи наиболее прост конструктивно и в изготовлении, однако из-за ограниченного допустимо45 го угла взаимного поворота стойки и лежня (до 15-18, в противном случае значительно увеличиваются размеры и вес ролика) в условиях повьппенной интенсивности смещений боковых пород

50 и меньших смещений почвы и кровли, что возможно когда кровля и почва сложены породами более прочными, чем в боках выработки, крель будет недостаточно надежна из-за быстрого "рас11

55 ходывания запаса шарнирности и возникающих при этом в узлах изгибающих моментов. Для этих случаев предложены варианты крепи, в которых проушина выполнена в виде пластин с отверстиями 14, закрепленных на боковых стенках профиля стоек 2 с внешней стороны, или в виде петлеобразной скобы

15 с внутренним радиусом изгиба петли, равным радиусу стержня, из которого изготовлены осевые элементы 6, причем ось петли скобы 15 размещена на расстоянии от внешней поверхности днища профиля стойки не меньшем радиуса прутка, из которого изготовлена фигурная скоба.

Порядок сборки узлов остается таким же. Давление через стойку передается на осевые элементы 6, а через нее — на башмак 4 и далее на почву выработки, за счет чего места соеди-. нения пластин с отверстиями 14 (второй вариант) и петлеобразной скобы (третий вариант) не испытывают нагрузки, что повьппает их .надежность, При возникновении изгибающих моментов в узлах соединения стойка 2 поворачивается непосредственно вокруг осевых элементов 6 (второй вариант) или же вокруг осевых элементов

6, опираясь на поверхность днища 13 профиля башмака внешней поверхностью петлеобразной скобы 15 (третий вариант), Податливость соединения обеспечивается за счет возможного проскальзывания осевого элемента 6 по башмаку

4 или за счет проскальзывания башмака 4 по лежню 5.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Замкнутая крепь из спецпрофиля, включающая верхняк, стойки, узлы податливости, лежень, установленный с воэможностью контакта его концов с боками выработки, опоры стойки на почву выработки, контактирующие с концами лежня и установленные с воз1 можностью монтажа лежня на любом этапе эксплуатации крепи, шарнирные узлы соединения лежня со стойками, выполненные в виде осевых элементов, закрепленных на лежне, и шарнирных элементов с отверстиями на концах стойки для размещения в них осевых элементов, отличающаяся тем, что, с целью упрощения монтажных работ по установке лежня и обес1343023

1,, — длина лежня;

R — радиус кривизны лежня; угловая длина лежня, при =,гом торцы башмаков, контактиру%nit с боками выработки, снабжены о порными пластинами, 2. Крепь по п,1, о т л и ч а ю—

m а я с я тем, что шарнирные элементы выполнены в виде роликов, установленных на осевых элементах между боковыми стенками стойки с возможнос15

20 тью вращения и контакта с днищем спецпрофиля башмака, при этом радиус ролика определен из выражения с î s (Л . )

Rz =----.— — --- (r- s+t tg (/3-/), t-s in(p-p) де ð - радиус ролика; потребный максимальньп угол поворота стоики

30 лежня; угол наклона к горизонту поверхности днища профиля башмака;

35 г — радиус прутка, из которого изготовлена фигурная скоба,"

I пр н паях с боками выработки, а другим концом посредством узлов податливостии соединенных внахлест с лежнем, причем гглина башмаков и лежня опре5 делена из выражений

1d --21 3h; Q =R» к 21н 4Ь где ly — длина башмака; величина нахлестки лежня и башмака; 10

h — высота профиля, из которого изготовлена стойка; расстояние от кран отверстия до торца боковых стенок профиля стойки, определяемое из условия прочности, мм; толщина днища профиля стойки, а отверстия на концах стойки выполнены в боках профиля стойки и расстояние от оси отверстий до внешней стороны днища профиля стойки определено из выражения

1. =RÐ+ 1,1t

3. Крель по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что шарнирные элементы выполнены в виде пластин с отверствиями, закрепленных на боковых стенках профиля стойки, при этом верхние края отверстий совмещены с торцами боковых стенок стоек, а нижние с внешней стороной днища спецпрофиля лежня, а расстояние от оси отверстия до внешней стороны днища профиля стойки не превышает величины, определенной из выражения г(сов(Л- )+1) в д и (ф -) )

4. Крепь по и.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что шарнирные элементы выполнены в виде петлеобразной скобы, жестко закрепленной концами с обеих сторон днища профиля стойки, при этом радиус петли скобы равен радиусу стержня осевых элементов, а ось петли скобы размещена на расстоянии от внешней поверхности днища профиля стойки не меньше радиуса стержня осевого элемента, 1 143023

И

Составитель Л.Чистова

Редактор А,Козориз Техред А.Кравчук Корректор Г.Решетник

Заказ 4614/30 Тираж 454 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113()35, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Произвол гвенло-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул ° Проектная, 4