Универсальная податливая рамная крепь

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления горных выработок, примыкающих к очистным забоям. Сущность изобретения заключается в том, что в рамной универсальной податливой крепи, состоящей из стоек, верхняка, соединительных звеньев, средств скрепления и узлов податливости на стойках и верхняке, по крайней мере одно соединительное угловое звено изогнуто с радиусом не более 1500 мм под углом 90 - 105^o. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для крепления выработок, примыкающих к очистным забоям.

Известна конструкция рамы податливой крепи (М.Н. Гелескул и В.Н. Каретников. Справочник по креплению капитальных и подготовительных горных выработок. М. Недра, 1982, стр. 50 54), состоящей из арочного верхняка и радиально изогнутых стоек, соединенных между собой средствами скрепления в узлах податливости.

К недостаткам крепи следует отнести трудность извлечения стоек при проходке очистного забоя, трудность поддержания сопряжения при арочном верхняке.

Наиболее близким к изобретению является крепь для подготовительных выработок, включающая стойки, верхняк и соединяющие их при помощи узлов податливости изогнутые соединительные угловые звенья (а. с. СССР 1694916, E 21 D 11/14, 1991). Недостатком этой крепи является наличие в сопряжении выработки с очистным забоем отрезков верхняков, отсутствие слежения верхняка за кровлей, конструктивная сложность соединительного узла верхняка со стойкой.

Техническая задача изобретения высвобождение сопряжения подготовительной выработки с очистным забоем от элементов крепи, возможность ориентации верхняка в направлении падения пласта.

Решение технической задачи заключается в том, что в конструкции рамы универсальной податливой крепи, выполненной из желобчатого профиля, соединительные угловые звенья изогнуты с радиусом не более 1500 мм под углом 90 105^o и имеют прямолинейные концы длиной, не менее необходимой для формирования узла податливости. Концы стоек и верхняков накладываются на прямые участки соединительного углового звена, фиксируются средствами скрепления, образуя раму крепи трапециевидного сечения. Узлы податливости образуются как на стойках, так и на верхняке. Опора стойки, выполненная в виде металлической пластины, может не привариваться и укладываться при необходимости на место перед возведением рамы крепи. При подходе очистного забоя соединительное звено в месте будущего сопряжения снимается и стойка легко извлекается, полностью высвобождая сопряжение от элементов крепи. После прохода очистного забоя рама крепи при необходимости восстанавливается. При одностороннем расположении очистного забоя соединительное угловое звено может устанавливаться только со стороны забоя, при этом конец верхняка на противоположной стороне изгибается под углом 90-105^o на длину, необходимую для образования узла податливости со стойкой. Рама крепи формируется четырехзвенная. При необходимости ориентации верхняка в направлении кровли пласта угол изгиба соединительного звена у короткой стойки уменьшается на величину угла падения пласта, у длинной на такую же величину увеличивается. Форма рамы неправильная трапеция. При наличии крепких пород почвы стойка крепи (или обе) могут изготавливаться укороченными и опираться на почву пласта или берму (две бермы).

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа наличием большого количества линейных элементов, узлов податливости, возможностью ориентации верхняка в направлении падения пласта.

Указанные отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение, в технической и патентной литературе не выявлены, поэтому можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение удовлетворяет критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена рама универсальной податливой крепи с горизонтальным верхняком, на фиг. 2 то же, с наклонным, на фиг. 3 рама с горизонтальным верхняком одностороннего очистного забоя, на фиг. 4 то же, с наклонно ориентированным верхняком.

Конструкция рамы крепи выполнена из профиля желобчатого сечения и состоит из прямолинейных стоек 1, верхняка 2, опоры стойки 3, соединительного углового звена 4, изогнутого с радиусом 0-1500 мм под углом 90-105^o с прямыми концами 5 длиной, не менее необходимой для создания узла податливости, соединенными средствами скрепления с окончаниями стоек и верхняка с образованием узлов податливости 6. Опора 3 стойки 1, выполненная в виде металлической пластины, может не привариваться и укладываться на место при возведении рамы крепи. При наличии крепких пород почвы опора может отсутствовать. Формируется пятизвенная рама трапециевидного сечения. При подходе очистного забоя соединительное звено 4 снимается и стойка крепи легко извлекается, при этом полностью высвобождается сопряжение с очистным забоем от элементов крепи. После прохода забоя рама крепи при необходимости восстанавливается. При расположении очистного забоя только с одной стороны соединительное звено 4 устанавливается обращенным к забою, при этом противоположная сторона верхняка 2 изгибается с радиусом 0 1500 мм под углом 90-105^o на длину, необходимую для образования узла податливости. Формируется рама четырехзвенной крепи. При необходимости ориентации верхняка в направлении падения пласта угол изгиба звена у короткой стойки 7 уменьшается на угол падения пласта, а у длинной стойки 8 на ту же величину увеличивается. Форма образовавшейся рамы крепи неправильная трапеция. При наличии крепких пород почвы стойка (или обе стойки) могут изготавливаться укороченными и устанавливаться на почву пласта или берму (две бермы). Рама призабойной крепи, имея узлы податливости как на стойках, так и на верхняке, хорошо работает в условиях повышенного горного давления.

Формула изобретения

1. Рама универсальной податливой крепи, состоящая из стоек, верхняка, соединительных угловых звеньев, средств скрепления и узлов податливости на стойках и верхняке, отличающаяся тем, что по крайней мере одно соединительное угловое звено изогнуто с радиусом не более 1500 мм под углом 90 105^o.

2. Рама по п. 1, отличающаяся тем, что одно соединительное угловое звено установлено со стороны очистного забоя, а второе соединительное звено выполнено в виде конца верхняка, который изогнут и имеет параметры соединительного углового звена.

3. Рама по п. 1, отличающаяся тем, что угол изгиба соединительного углового звена у одной стойки уменьшен на угол падения пласта, а у другой стойки на этот же угол увеличен, при этом форма сечения рамы неправильная трапеция.

4. Рама по п. 2, отличающаяся тем, что в зависимости от места расположения забоя угол изгиба верхняка или соединительного звена у одной стойки уменьшен на угол падения пласта, а у другой на эту величину увеличен, при этом форма сечения рамы неправильная трапеция.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4