Способ крепления выработки
Использование: в горном деле при проведении горных выработок. Сущность изобретения: способ крепления выработок, включающий возведение металлической крепи из профиля в виде винтовой спирали. Новым в способе является то, что крепь необходимого сечения формируют непосредственно в выработке путем ее изгиба по породному контуру в виде секций пружин. Безмонтажность соединения секций крепи достигают путем чередования стержневых и полых профилей. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 0 11/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926987/03 (22) 05.12.90 (46) 07.03,93 Бюл.М 9 (71) Институт угля СО АН СССР (72) Е.В,Игнатов (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1465588, кл. Е 21 0 11/00, 1986.
Авторское свидетельство CCCPN 1265453, кл. Е 21 D 11/00. 1984.
Изобретение относиться к горной промышленности, в частности в угольной промышленности для крепления горных выработок.
Целью изобретения является устранение ручного труда и повышение производительности процесса крепления выработок путем создания ресурсосберегающей малооперационной, гибкой технологии крепления выработок, позволяющей автоматизировать и роботизировать этот процесс.
Цель достигается следующим образом.
При проведении выработки круглого сечения на породном контуре образуют спиральные канавки, в которые укладывают крепь в виде пружин, сформированную например, из прямолинейных стержней, путем их изгиба по породному контуру агрегатом, перемещающимся по выработке.
Малооперационность, безмонтажность в данном способе обеспечивается чередованием стержневых и полых пружин с введением конца стержневой пружины внутрь полой. Гибкость параметров технологии—
„„5U„„1800038 А1 (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ВЫРАБОТКИ (57) Использование: в горном деле при проведении горных выработок. Сущность изобретения: способ крепления выработок, включающий возведение металлической крепи из профиля в виде винтовой спирали.
Новым в способе является то, что крепь необходимого сечения формируют непосредственно в выработке путем ее изгиба по породному контуру в виде секций пружин.
Безмонтажность соединения секций крепи достигают путем чЕредования стержневых и полых профилей. 2 з.п,ф-лы, 2 ил. несущей способности и податливости обеспечивается формированием стержневых пружин как многожильных, из стержней меньшего диаметра, изменением шага пружин путем варьирования скорости перемещением изгибающего агрегата, количества стержней в жгуте, их диаметра и качества
° зевай материала, заполнением полых пружин сминающимся составом, нанесением на стержневые пружины антифрикционных покрытий, Стабильность усилия податливости С в данном способе крепления достигается за, (, счет обеспечения постоянного коэффициен- ©р та трения путем заключения стержневой пружины в пластиковую оболочку, а изменение усилия податливости подбором коэффициента трения, ° авй
Длину стержневой пружины!сп, т.е, длину секции пружинной крепи, принимают исходя из условия
FTp (Р, где Frp = f(tc) — сила трения стержневой пружины длиной Icq об оболочку при длин прямолинейного стержня tc. ic = f(4n, 0 h), 0— диаметр выработки; h — шаг пружинной кре1800038 пи; P — усилие податливости пружинной креПричем усилие податливости ограничивается пределом упругости материала креl1vI (Ру ): Р < Pypp.
Длину секции крепи из полых пружин
1п выбирают из условия
1пп 2д!сп, где 2Ф,à — двойное полное приращение длины стержневой пружины вследствие уменьшения диаметра выработки до величины (D) при воздействии горного давления; (0)— минимально допустимый диаметр выработки.
Двойное приращение принимается в связи с введением внутрь полой пружины стержневых с обоих ее торцов.
Максимальная податливость крепи ограничивается минимально допустимым диаметром выработки (0) по условиям эксплуатации.
В процессе анализа предложенного технического решения на соответствие критерию "новизна" в сравнении с прототипом выявлены следующие отличительные признаки, отсутствующие в известном техниче-. ском решении: формирование крепи необходимой формы непосредственно в выработке, формирование крепи изгибающим агрегатом, формирование крепи в виде пружин, крепление протяжного участка выработки неразрывным профилем, формирование крепи в виде секций, чередование секций крепи — пружин и сплошного и полого профиля, заключение секции крепи из сплошного профиля в пластиковую трубу, связывание длины пружин из сплошного профиля с усилием податливости, определение длины пружин из полого профиля по величине податливости секций крепи сплошного профиля, т.е. предлагаемое тех . ническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".
Для доказательства критерия "существенные отличия" была изучена патентная информация в области горного дела и следующие признаки: непрерывность и малооперационность процесса крепления, безмонтажность соединений секций крепи, регулируемая податливость и несущая способность крепи, формирование крепи непосредственно в выработке агрегатом, изгибающим прямолинейные стержни в пружины, крепление протяжного участка выработки неразрывным профилем.
На фиг.1 показан продольный разрез выработки на участке возведения стержневой пружинной крепи; на фиг.2 — разрез выработки при установке полой пружинной крепи, тде 1 — один из прутков, из которых формируют жгут, 2 — пружинная крепь, сформированная из жгута прутков, 3 — рулон затяжки, 4 — агрегат, формирующий пружинную крепь, 5 — устройство для изгиба и формирования жгута прутков, 6 — одна бобина с прутком, 7 — прямолинейный отрезок трубы, из которой с помощью устройства 8 форми"0 руют пружинную крепь 9, 10 — податливый наполнитель полой пружинной крепи, Предлагаемый способ автоматизации крепления выработок иллюстрируется следующим примером.
15 При проведении выработки (фиг.1) вслед за проходческим агрегатом движется агрегат 4, работающий в автоматическом режиме. В агрегате 4 имеются устройства 5 (фиг.1), предназначеное для закрепления
20 прутков 1, формирования жгута прутков и изгибания жгута в пружину 2, прилегающую к контуру выработки, и 8 (фиг,2) предназначенное для изгиба прямолинейных труб 7 в полую пружинную крепь 9.
Устройства 5, 8 изготавливают по известным в машиностроении аналогам.
В устройство 5 (фиг.1) агрегата 4 вводится необходимое количество прутков 1, и агрегат начинает движение по выработке со
30 скоростью, определяемой шагом навивки пружин, Одновременно включается в работу устройство 5, которое формирует секцию крепи 2 из жгута прутков, заключая последний в пластиковую оболочку с целью обеспечения стабильности усилия податливости секции крепи. Прутки 1 доставляют в выработку в виде бобин 6.
При необходимости изменения величины усилия податливости секции стержневой
40 пружинной крепи меняют коэффициент трения пружин об оболочку путем подбора материала пары трения, Длину стержневых пружин !се выбйрают из условия P,р < Р, где Етр = I(lc) — сила трения
45 стержневой пружины об оболочку (длиной
lcg) при длине прямолинейного стержня 1с, Ic = 1(Icn, О, h), 0 — диаметр выработки; h— шаг пружинной крепи; Р— усилие податливости пружинной крепи. Укаэанные выше
50 зависимости реализуются по известным физическим закономерностям, По.окончании формирования стержневой многожильной пружины длиной 1,л, т.е. после перемещения агрегата 4 на длину
55 этой пружины, в устройство 8 (фиг.2) вводится прямолинейный отрезок трубы 7 дли:ной IT (IT = f(l 1800038 Ртр <Р Формула изобретения 1. Способ крепления выработки, включающии в озведение металлической крепи 5 офиля в виде винтовой cïèðàëè, о тд ину секции крепи из полых пружин " и и с я тем, что, с целью повышещ пл {! ) выбирают из условия {пп ния пр оизводительности процес р Я Ч НОГО ыработок путем исключения ру ния вы ых и по пп = 2 {сп,, к епь возводят из стержнев лых секций путем изгиба по породн у о ном кони ДВОИНОЕ полно прираЩение ДЛИ Где сп ствие мень- туру в виде сек а ину ныс стержневой пружины вслед у личины (0) стержнево вой вводят внутрь полой, а дл шения диаметра выработки до ве стержневой секции выбирают из усло вия при воздействии горного давления р В необходимости увеличения неслучае н ей способности крепи отрезок. тру ы () я материа— с ии и. П окончании где тр — с гольлом, ! б болочку при длине прямо к ии по пружинной ной сс, о 15 к ии полои пр епи вновь возводят секцию стержнево многожильнои пружин д. КP ыит.. ! б 1 2@ 2й еталличе- а длину пол а ескОЙ сеткоЙ. г способа 20 ние длины стержн.евой пружины, в П еимущества предлагаемого спосо а н меньшения диаметра выработки ре хнологии крепле- следствииум аключаются в гибкости технол ействии горного давления. з ти и безмонтажно- при возд ийся ния, малооперационности и 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ что с е жневые сек и фор рую иэ 25 ботизи овать про- тем, что м заполняют боток, ликвида- стержн м. цесс сс крепления горных выра а и и к еплении полые секц ции сминающимся состава ийции тяжелого ручного труда пр р 3. Способ по пп.1 и 2,отл ича ющ выра ото, елью достижения GT36I4llbHo с ей с я тем, что, с цел крепи с сох ранением необходимой несущ сти крепи, стержн евые секции заключают в способности, 30 оболочку, а изменение усилия под я по атливости. коз ициента осуществляют изменением к трения материала стержневых секций по оболочке, 1800038 Составитель Е,Игнатов Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор 3.Салко Редактор С.Кулакова Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1145 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС P 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
