Узел податливости для крепи из спецпрофиля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 D 11/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

0с

Q1 Рс/Е f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820582/03 (22) 27.04.90 (46) 07.02.92. Бюл, М 5 (71) Научно-исследовательский горнорудный институт (72) А.В. Кирпикин и А.И, Егоров (53) 622.281.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 652329, кл. Е 21 О 11/14, 1979.

Патент Франции М 1592196, кл. Е 21 D, опублик.1970.

Авторское свидетельство СССР

М 899988, кл. Е 2.1 D 11/14, 1982. (54) УЗЕЛ ПОДАТЛИВОСТИ ДЛЯ КРЕПИ ИЗ

СПЕЦПРОФИЛЯ Ы, 1710765 А1 (57) Изобретение относится к горному делу, в частности к креплению подземных горных выработок. Цель изобретения — повышение коэффициента использования несущей способности крепи путем обеспечения нарастания сопротивления ее податливости. Узел податливости содержит клиновой замок (хомут 3, планка 4, клинья 5) и вкладыш 7 из спецпрофиля, расположенный между хомутом 3 и спецпрофилем. Продольный срез во вкладыше выполнен в одной из торцовых частей и имеет наклонную поверхность, которая контактирует с хомутом 3 с возможностью самозаклинивания вкладыша 7 при смещении его относительно хомута. 3 ил.

1710765

Изобретение относится к горному делу, в частности к креплению горных выработок, и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых.

Известны узлы податливости крепи из спецпрофиля, состоящие из соединяемых внахлестку элементов спецпрофиля, болтовых или клиновых замков и дополнительных средств усиления податливого соединения крепи, например вкладышей, накладок и др.

Недостатком этого узла является значительное их конструктивное усложнение при небольшом повышении сопротивления, а также возможность смещения замков с места их установки при сжимании спецпрофилей под воздействием горного давления.

Известен узел податливости для крепи из спецпрофиля, включающий хомут с клиновым замком и вкладыш из спецпрофиля с полками.

Недостатком этого узла податливости является необеспеченность четкого взаимодействия всех деталей узла и возможность сползания хомута и вкладыша.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности к изобретению является узел податливости для крепи из спецпрофиля, включающий хомут с клиновым замком и вкладыш из спецпрофиля с полками.

Недостатком этого узла податливости является низкое использование несущей способности крепи. Хомут с вырезами перемещается вместе с клиновым замком и верхним сегментом по стойке с постоянной величиной сопротивления. В результате может произойти ослабление одной из деталей замкового соединения.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования несущей способности крепи путем обеспечения нарастания сопротивления ее податливости.

Цель достигается тем, что в узле податливости для крепи из спецпрофиля, включающем хомут с клиновым замком и вкладыш с вырезом для размещения в нем хомута, вырез под хомут выполнен в одной из, торцовых частей вкладыша и имеет скошенную поверхность, которая контактирует с хомутом с возможностью самозаклинивания вкладыша при смещении его относительно хомута.

На фиг.1 изображен узел податливости, вид сбоку; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — вкладыш, аксонометрия.

Узел податливости состоит из соединяемых элементов 1 и 2 крепи из спецпрофиля, хомута 3, планки-накладки, клина 5,, пора 6 и вкладыша 7.

Вкладыш 7 выполнен из отрезка спецпрофиля, имеет вырез 8 под хомут и скошенную поверхность 9.

Монтаж крепи с предлагаемым узлом податливости производят в следующей последовательности.

Соединяют элементы 1 и 2 крепи друг с другом внахлестку. На элементе 2 монтируют вкладыш 7 и соединяют все вместе деталями 3-5 замка, причем планку-нахлестку устанавливают над упором 6. Хомут 3 распо10 лагают в средней части нахлестки. Клиньями 5 надежно соединяют элементы 1 и 2 крепи, хомут 3, планку-нахлестку 4 и вкладыш 7."

Демонтаж узла податливости производят следующим образом.

Выбивают клинья 5, снимают планкунакладку 4 с элемента 1 спецпрофиля, разъединяют элементы 1 и 2 друг от друга.

Узел податливости работает следующим образом.

При горном давлении, превышающем сопротивление узла податливости, элементы 1 и 2 крепи из спецпрофиля проскальзы25 веют один относительно другого; Так как детали 3 — 5 клинового замка зафиксированы от смещения ограничителем, то вкладыш под воздействием горного давления и благодаря наличию наклонной продольной поверхности 9 перемещается под хомут.

Элемент 2, расположенный между вкладышем 7 и элементом 1, преодолевает двой30 ное сопротивление, при этом несущая способность крепи возрастает. Внешнее горное давление прижимает вкладыш 7 к элементу 2 и последний перемещается под

35 хомут 3, увлекая за собой вкладыш 7, который представляет собой отрезок спецпро40 филя и выполнен с наклонным продольным срезом со стороны полок спецпрофиля, что придает вкладышу 7 форму клина

Смещаясь вместе с элементом 2, нивается между хомутом 3 и элементом 2

Продвижению хомута 3 по элементу 2 препятствует ограничитель. Поэтому силой горного давления вкладыш 7 смещается под хомут 3, производя дополнительное воз50 действие на хомут 3 q на элемент 2.

Хомут 3 через клин 5 и планку-накладку

4 воздействует на элемент 1 и он прижимается к элементу 2 под воздействием вкладыша 7 прижимается к элементу 1, Это смещение происходит до тех пор, пока вкладыш 7 не коснется вырезом 8 хомута 3. В этом положении вкладыш 7 своей наклонной продольной поверхностью 9 обеспечит максимальное сопротивление смещению

55 вкладыш 7 заходит под хомут 3 и своей на45 клонной клиновой поверхностью 9 раскли1710765

6 элемента 2 относительно элемента 1. При- Принимая скорость деформации в ободальнейшем нарастании горного давления их видах крепей одинаковой, получим, что произойдет смещение элемента 2 между потеря габаритов при погашении вырабоэлементом 1 и вкладышем 7, сопровождае- ток, закрепленных крепыш, несущая способмое нарастанием сопротивления податли- 5 ность которых 300 — 350 кН, значительно вости из-за увеличения площади трения меньше. Зто обстоятельство позволяет между поверхностями элементов 1 и 2. улучшить условия труда, повысить произвоДлина наклонного продольного среза дительность очистного забоя, снизитьсебеможет быть различной. Это будет влиять стоимость добываемой руды. только на угол подъема а (фиг.3). Он подби- 10 Предлагаемый узел податливости для рвется в зависимости от горно-геологиче- крепи из спецпрофиля позволяет получить ских условий от назначения крепи. Чем ряд преимуществ: упрощение конструкции меньше угол а,.тем больше будет величина: крепи; унификация элементов крепи; повысмещения хомута 3 и крепь дольше будет,":, -шение коэффициента использования несунабирать максимальное сопротивление по--- . 15 щей способности крепи; возможность датливости и наоборот.::: многократного исполЬзования вкладыша из

Одновременно длина наклонного про- спецпрофиля; незначительные затраты на дального среза зависит. от длины самого. изготовление предлагаемых вкладышей. вкладыша. Чем больше его длина, тем" боль- .-, Зкономический эффект от применеше охватывает элемент 2, уменьшаяpenna- 20,: ния предложенного узла податливости для мационные свойства спецпрофиля крепй и: крепи из спецпрофиля определяют из выразначительно увеличйвает сопротивление жения элементов 1 и 2 изгибу и кручению, а также повышает устойчивость плоской формы из- Э = (С - Сг) х Аг, гиба. 25

При дальнейшем воздействии горного где -А — длина выработки; давления вкладыш своим вырезом 8 в полке : С вЂ” стоимость перекрепления одного спецпрофиля частично деформирует детали метра выработки с существующим узлом позамка, используя их прочностные возмож- датливости для крепи из спецпрофиля, руб; ности до предела. При исчерпании дефор- 30 C2 — стоимость перекрепления одного мационных свойств клинового замка,,метра выработки с предлагаемым узлом по элеМент 2 крепи начнет проскальзывать датливости, руб. между вкладышем 7 и элементами 1 крепи. Экономический эффект учитывает тольПричемэтосмещение, как показали резуль- ко затраты, связанные с перекреплением таты стендовых испытаний„,.происходятуже 35 горных выработок, при нагрузке на крепь 300 350 кН„: т -. е;; используя несущую способность кре6и на 9g .; .: Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

95%. ф

Обеспечение грузонесущей способ- Узел податливости для крепи из спецпности каждой раме крепи в пределах 300 — 40 рофиля, включающий хомут и вкладыш из

350 кН и установка этих рам по всей длине спецпрофиля с вырезом под хомут, о т л иштрека позволит сохранить установочные ч а ю шийся тем, что, с целью повышения размеры горной выработки до начала веде- коэффициента использования несущей ния очистных работ. С началом очистных способности крепи путем обеспечения наработ горное давление деформирует крепь 45 растания сопротивления ее податливости, выемочных штреков с несущей способно- вкладыш выполнен с наклонным продольстью 300-350 кН с опережением фронта ра- ным срезом со стороны полок спецпробот всего на 15 — 20 м, тогда как известную филя и установлен с возможностью крепь с несущей способностью 150-170 кН контактирования наклонной поверхности деформирует с опережением очистных ра- 50 среза вкладыша с хомутом для обеспечения бот на 60 — 80 м. самозаклинивания вкладыша.

1710765