Податливая опора шахтной крепи

 

Сущность изобретения: предложена конструкция податливой опоры шахтной крепи, включающая спаренные отрезки спецпрофиля, выполненные со сквозными продольными пазами, и соединительный элемент в виде клина, располагаемого в совмещенных пазах спаренных спецпрофилей, при этом пазы во внутренней недеформируемой части опоры выполнены сопряженными с днищем спецпрофиля с обеспечением контакта днища с клином, а клин выполнен плоским с односторонней режущей гранью, скошенной к днищу спецпрофиля. Предлагаемая опора конструктивно проста, надежна в эксплуатации и может применяться в любых горногеологических условиях.

Изобретение относится к горному делу, в частности к креплению горных выработок.

Известны конструкции металлических опор (стоек) шахтной крепи, работающие на принципе трения, например применяемая в настоящее время в угольных шахтах крепь КМПТ.

Недостатком известной конструкции являются значительная материалоемкость замка (хомута и клина) и необеспеченность заданного сопротивления стойки. Известно замковое соединение рамной крепи (авт.св. СССР N 594326, кл. E 21 D 11/14, 1978), включающее уложенные внахлест концы элементов желобчатого профиля, имеющие в стенах продольные пазы, в которых размещен соединительный клин со шплинтом на узком конце.

Однако данная конструкция замкового соединения спаренных отрезков спецпрофиля не обеспечивает необходимой податливости крепи крепь работает в жестком режиме после незначительной податливости при самозатягивании замкового соединения.

Известно исполнение клина с заостренной с одной стороны кромкой в качестве соединительного звена крепи (авт.св. СССР N 723159, кл. E 21 D 11/14, 1980).

Однако конструктивное выполнение известного замкового соединения крепи обеспечивает только фиксацию верхняка на опорных площадках, не являясь элементом податливости.

Цель изобретения усовершенствование конструкции податливой опоры и обеспечение ее постоянного сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что в податливая опоре шахтной крепи, включающей спаренные отрезки спецпрофиля, выполненные со сквозными продольными пазами, и соединительный элемент в виде клина, располагаемого в совмещенных пазах спаренных отрезков, пазы во внутренней недеформируемой части опоры выполнены сопряженными с днищем спецпрофиля с обеспечением контакта днища с клином, а клин выполнен плоским с односторонней режущей гранью, скошенной к днищу спецпрофиля.

На фиг. 1 и 2 показаны виды опоры сбоку и со стороны днищ спецпрофилей; на фиг. 3 поперечный разрез опоры по замковой части.

Податливая опора состоит из двух спаренных отрезков 1 и 2 из желобчатого спецпрофиля, в которых выполнены сквозные продольные пазы 3. Крепление частей опоры между собой осуществлено посредством плоского усеченного клина 4, размещенного в пазах 3. С целью придания жесткости опоре и обеспечения параллельного взаимоперемещения ее составных частей пазы во внутреннем недеформируемом спецпрофиле выполнены сопряженными с днищем с обеспечением плотного прилегания клина к этому днищу (фиг.3). Этой цели служит и односторонняя заточка режущей грани клина (поперечное сечение клина соответствует пазу 3 на фиг. 1), способствующая притягиванию внешнего деформируемого спецпрофиля к внутреннему. Близкие к оптимальным параметры клина: 100+200 мм, угол клина 1^oC3^o, толщина 10^oC15 мм. Длина деформируемого спецпрофиля целесообразна не более 1,0 м это вполне достаточная величина податливости опоры, и при этом замковая часть опоры будет располагаться ближе к почве выработки, в зоне меньшего давления от боковых пород.

Сборка опоры проста. Ее составные части 1 и 2 накладываются друг на друга, совмещаются их пазы и в них забивается клин.

Работает опора следующим образом.

При критической нагрузке, превышающей ее расчетную несущую способность, клин 4 режущей гранью прорезает боковые стенки наружного спецпрофиля 2 и перемещается вниз вместе с верхней, недеформируемой частью 1 опоры. При этом обеспечивается постоянное сопротивление опоры, определяемое толщиной стенок деформируемого спецпрофиля, углом заточки режущей грани клина и твердостью металла спецпрофиля. Податливость опоры определяется высотой деформируемой части 2 и исчерпывается при контакте части 1 опоры с почвой выработки.

Опору можно изготовить регулируемой по высоте. Для этого во внутреннем недеформируемом отрезке 1 спецпрофиля прорезают по высоте опоры дополнительные сквозные пазы с прочной перемычкой между ними. В этом случае регулировка по высоте ступенчата, с интервалом, равным высоте клина (паза) плюс высоте перемычки между пазами. Регулировку опоры по высоте можно осуществить и путем изготовления разных по длине, например, деформируемых частей 1 опоры или различным удалением сквозных пазов от торцов составных частей 1 и 2 опоры.

Демонтаж опоры также несложен: рядом устанавливается, например, гидростойка или опора механизированной крепи, ударом со стороны опоры зауженного усеченного конца клин выбивается из пазов и опора, если она не деформирована, готова к повторному использованию.

Предлагаемая податливая опора конструктивно проста, надежна в эксплуатации и может применяться в любых горногеологических условиях.

Формула изобретения

Податливая опора шахтной крепи, включающая спаренные отрезки спецпрофиля, выполненные со сквозными продольными пазами, и соединительный элемент в виде клина, располагаемого в совмещенных пазах спаренных спецпрофилей, отличающаяся тем, что пазы во внутренней недеформируемой части опоры выполнены сопряженными с днищем спецпрофиля с обеспечением контакта днища с клином, а клин выполнен плоским с односторонней режущей гранью, скошенной к днищу спецпрофиля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3