Узел податливости крепи горных выработок

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГВБЛИН

„.ЯО„„1629 (ц)5 Е 21 D 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4635569/03 (22) 12. 01 ° 89 (46) 23. 02. 91. Бюл. N 7 (71) Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экII спериментальным заводом Печорниипроект" (72) С.Н.Комиссаров, А.И.Субботин, Н.M.Ëoïóõîâ, В.В.Стесев и Ю.И.Погудин (53) 622.281.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н - 589414, кл. Е 21 D 11/14, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У- 343047, кл. Е 21 D 11/14, 1971.

2 (54) УЗЕЛ ПОДАТЛИВОСТИ КРЕПИ ГОРНЫХ

ВЫРАБОТОК (57) Изо бре тение относится к горному делу и предназначено для крепления горных выработок металлическими податливыми крепями из специальных желобчатых профилей. Цель — повьппение сопротивления крепи путем пе едачи нагрузки от одного элемента крепи (ЭК) другому вдоль продольной оси распределением нагрузки по оси симметрии сечения спецпрофиля (СП), а также исключение запутывания каната.

Соединенные внахлестку внутренний 3 и внешний ЭК из СП фиксируются между

3 162955 собой двумя замковыми устройствами, установленными на концах сопрягаемых

ЭК 3 и 4 и соединенных с ними с воз.можностью совместного перемещения 5

Со стороны фланцев СП установлены планки 5 и 8 с выступами 12 и 13, поверхности которых со стороны торцов СП имеют форму части цилиндра.

Выступы 12 и 13 размещены внутри же" 10 лоба ЭК 3 и 4 из СП с возможностью контакта с днищем .СП. Внешняя поверх.ность планки 8 м.б. снабжена ребром 20 жесткости. Со стороны конца ЭК 3 установлен замок с обоймой 6, соеди- 15 ненной с планкой 5. Выступы 12 и 13 планок 5 и 8 огибают канаты 15. На торце ЭК 9 для фиксации зажимами

20 свободных концов 16 и 1? канатов гб установлена плита 19 с отверстиями, через которые пропущены концы 16 .и 17 канатов. Их длина равна половине произведения величины податливости крепи на число канатов 15. Поверхности выступов 12 и 13 в форме части цилиндра снабжены П-образными направляющими 14, охватывающими уложенные на выступ канаты 15. В податливом режиме ЭК 3 проскальзывает относительно ЭК 4, взаимодействуя через канаты 15, последовательно огибающие выступы 12 и 13, зафиксированные с каждым ЭК. Несущая способность крепи определяется диаметром и числом ветвей каната, а также силой трения в зажимах 19. 6 з.п.ф-лы, 14 ил. !

Изобретение относится к горному 25 делу и может быть использовано во всех горных выработках, где применяются металлические податливые крепи из специальных желобчатых профилей.

Целью изобретения является повыше- 30 ние сопротивления крепи путем передачи нагрузки от одного элемента крепи другому вдоль продольной оси распределением нагрузки по оси симметрии сечения спецпрофиля, а также исключение запутывания каната.

На фиг. 1 показана металлическая трапециевидная податливая крепь со стойкой усиления, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг.3 - 40 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4сечение,Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5выступ планки с П-образной направля« ющей; на. фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5; на фиг. 7 — сечение А-А на, фиг. 2, разборный вариант; на фиг. 8сечение Б«Б на фиг. 2, разборный вариант; .на фиг. 9 - арочная податливая крепь со стойкой усиления, общий вид; на фиг. 10 - узел II на фиг. 9; на фиг. 11 - плоская планка с упором; на фиг. 12 - П-образная направляющая, аксонометрия; на фиг.-13 — планка с выступом; на фиг..14 — обойма с упором, аксонометрия.

Узел поцатливости крепи горных выработок состоит из стоек 1, верхняка 2 и замкового устройства (узел I, фиг.. 1). Замковое устройство (фиг. 2) 1 включает внутренний 3 и внешний 4 элементы крепи из спецпрофиля, плос,кую планку 5, закрепленную с фланца- 1 ми внутреннего элемента 3 крепи, обойму 6, соединенную с планкой. 5 жестко (фиг. 3) или болтами 7(фиг;7), планку 8, соединенную с фланцами внешнего элемента 4 крепи жестко (фиг. 4), или плоскую планку 9(фиг.8), соединенную болтами 10 с Г-образными элементами 11, которые жестко соединены с фланцамй внешнего элемента 4 крепи (фиг. 8), выступ 12„ одним концом жестко закрепленный с планкой

5, а другой конец выступа 12 может быть жестко соединен с днищем епецпрофиля внутреннего элемента 3 (фиг.3) либо быть свободным (фиг. 7), выступ

13, один конец которой жестко соединен с планкой 8 (фиг. 4) или планкой

9 (фиг. 8), а другой свободен и имеет возможность перемещения относительно внутренней поверхности внут; ° реннего элемента 3 крепи. Поверхнос ти выступов 12 и .13.(фиг. 5) имеют форму части цилиндра, т.е. сечение, имеющее полукруглую форму (фиг. 6) со стороны торцов внутреннего 3 и внешнего 4 элементов крепи, и снабжены П-образными направляющими 14 (фиг. 2-8), выступы 12 и 13 последовательно огибаются канатом 15> свободные концы 16 и 17 которого продеты. в отверстия в плите 18, свободные концы 16 и 17 каната 15 зафиксированы

5 162 на плите 18 зажимами 19, внешние поверхности планок 8 или 9 могут быть снабжены ребрами 20 жесткости (фиг. 4,8).

Изготовление и сварка замкового устройства для стоек 1 (фиг. 1 и 2) может осуществляться в заводских условиях. Последовательное огибание выступов 12 и 13 канатом 15 может осуществляться как при сборке, так и на месте установки крепи. При этом количество ветвей каната определяется как частное от деления рабочего сопротивления стойки на разрывное усилие каната. Однако, чтобы не допустить разрыв каната 15, величина сил трения в зажимах 19 должна быть всегда меньше разрывного усилия каната. Длина каждого из свободных концов 16 и 17 каната 15 после установки стойки 1 в рабочее положение должна быть равна половине произведения величины заданной податливости стойки 1 на число канатов 15, на которые распределяется нагрузка.

Для арочной крепи.(фкг. 9) на верхние концы стоек 1 в заводских условиях сваркой присоединяют Г-образные элементы 11 с отверстиями для болтов

10, а к концам верхняка пр»варквают выступы 12 с планками 5 с Отверстиями под болты 7. На месте установки крепи верхняк 2 со стойкой 1 соединяют внахлестку и сбалч»вают планку 9 с приваренным к ней выступом 13 с

Г-образными элементами 11, а планку

5 — с обоймой 6. затем, исходя из заданной несущей способности замкового устройства, огибают выступы 12 к 13 необходимым числом каната 15, Определяют, исходя из требуемой просадкк крепи, длину свободных концов каната, продевают кх в отверстия плиты 18 и устанавливают зажимы 19 с усилием, которое развивает силы сопротивления проскальзыванию канатов в зажкмах, не превышающих разрывного усилия «аната.

Замковое устройство (узел 1Е, фиг. 9 к 10) может быть выполнено кз планки 5 с упором 21, сседкненным жестко с планкой 5 выступом 12 и обоймы 6 (фиг. 12), а также из планки 9 с выступом 13 к Обоймы 22, вывыполненной с упором 23 (фкг. 13).

При этом фланцы элемента 3 крепи и фланцы и стенка элемента 4 крепи могут быть снабжены упорными ребра9554 6 ми 24 (фиг. 10) с возможностью упора в них планки 5 и обоймы 22. Сборка такого замкового устройства производится на месте установки крепи.

Под действием горного давления крепь начинает работать в податливом режиме ° Внутренний элемент 3 крепи проскальзывает относительно внешнего 4, взаимодействуя через канаты, последовательно огибающие выступы, зафиксированные с каядым элементом крепи. Несущая способность крепи определяется ее параметрами — диаметром (8, 1-11,5 мм) и числом (до 10) ветвей каната, а также устанавливаемой опытным путем силы трения в зажимах, Формула изобретения

1. Узел податливости крепи горных выработок, включающий соединенные внахлестку внутрен!!!ц! к внешний эле25 менты крепи кз спецпрофпля, два замковых устройства, фиксирующих между собой элементы крепи, установленных на концах сопрягаемых элементов и соед»не»ных с ними с возможностью совме сти о o пе ремешгн ия, планку замкового устройстьа, установленную со стороны фла»цев спеццрофкля, замок. устано11ле1!1:.н! Оо стороны ко1::1а BHvTреп»его элемента крепи к 1!ме1.-: 1!кй

o5oIf>f) соец»не1!кую с планкой.

5 л ич ающ»й с я тем„что, с целью повышения сопроткв !ения крепи путем передачи нагрузя» От Од"Ого эле: ента кре и! другому 1!дол!з п1эодольнОЙ Оси

1 распределе11ие1! 1!аг1эузки по оси си!метр»к сечеff«r спецпрафиля, планки снабжены выступамк, поверхности которых со стopo»fi торцов спсцпрофилей имеют форму;гoòè цилиндра, а высту45 пы размещены в желобе элемента крепи кз спецпрофкля с возможностью KQH такта с д1кще1! спецпрофкля, прк этом узел податливости снабжен канатами, Огибающими выступы планок Обс их зам50 ков к плитой с Отзерсткямк установ,по »1!Ой на торце f 1!утренне го элемента крепи для фи — ñàöèè зажю!амк свободных концов канатов, пропущенных через отверстия в плите, причем

55 длина свободных концов канатов равна половине про! зведенкя величины податливостк крепи на число канатов.

2. Узел по и. 1, о т л к ч а ющ и Й с я тем, что планка замка, ус-

1629554

25 тановленного со стороны торца внут ре ннего элемента, жестко соединена с фланцами внутренне го элемен та кре пи, а планка другого замка выполнена

П-образной и жестко соединена с флан, цами спецпрофиля внутреннего элемента крепи. ! 3. Узелпо п. 1, о тлич аю,щ и и с и тем, что замок, установленный со стороны конца внешнего элемента крепи, снабжен обоймой с упором которая установлена с возможЭ костью контакта упора с торцом aaemнего элемента крепи со стороны днища спецпрофиля, а планка замка, установленного со стороны внутреннего элемента крепи, снабжена упором и установлена с возможностью контакта упора с торцом внутреннего элемента крепи со стороны фланцев спецпрофиля. ,4. Узел по п. 1, о т л и ч а ю— щ и и с с я тем что планка с обоймой соединена жестко.

1 t уэелпоп 1 отличаю шийся тем, что замок, расположенный со стороны конца внешнего элемента крепи, епи снабжен Г-образньии элементами, жестко соединенными одними полками с фланцами спецпрофиля внешнего элемента крепи, а другими полками — с планкой посредством болтов, а планка с обоймой замка, расположенного со стороны конца внутреннего элемента крепи, соединена посредством болтов.

6. Узел по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что со стороны конца внутреннего элемента крепи выступ планки жестко соединен с днищем спецпрофиля.

7. Узелпоп. 1, отличаюшийся тем, что, с целью исключения запутывания каната, поверхности выступов планок в форме части цилиндра ра снабжены П-образными направляющими, охватывающими уложенные на выступ канаты.

1 629554

1629554

1629554

Составитель Л. Чистова

Редактор А.Шандор Техред М.Дкдык Корректор М.Кучерявая

Заказ 421 Тираж 285 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101