Ремонтопригодный податливый узел крепления расстрела
Владельцы патента RU 2247246:
Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) (RU)
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям армировки стволов шахт, и может быть использовано в вертикальных стволах угольных шахт и рудников, а также вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов. Обеспечивает снижение трудоемкости и повышение технологичности работ по установке или замене расстрелов, а также обеспечение радиальной податливости расстрела при отклонении стенок крепи от проектного положения. Сущность: узел содержит опорную плиту и анкеры для крепления к стенке ствола. Опорная плита состоит из несущей консольной П-образной полки и трапециевидных направляющих, позволяющих фиксировать расстрел в заданном положении посредством распорного элемента и запирающих клиньев, и обеспечивающий радиальную податливость расстрела при отклонении стенок крепи от проектного положения за счет проскальзывания расстрела в узле. 6 ил.
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям армировки стволов шахт, и может быть использовано в вертикальных стволах угольных шахт и рудников, а также вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов.
Известен узел крепления расстрела к стенке ствола, включающий закладную деталь на конце расстрела и опорную плиту, выполненную из двух пластин с вырезами по форме боковой поверхности расстрела, расположенных одна над другой и прикрепленных к стенке ствола с помощью анкерных болтов, при этом один из боковых торцов каждой пластины скошен, а другой имеет наклонные выступы, причем скошенный торец одной пластины оперт на наклонные выступы другой [1].
Недостатками такого технического решения являются высокая трудоемкость работ по формированию нарушающей целостность крепи ствола лунки - под расстрел, большая глубина установки анкерных болтов, несущих опорную плиту, а также необходимость применения расстрелов сборной конструкции.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является узел крепления расстрела шахтного ствола [2], содержащий опорную плиту с обоймой с верхними и нижними анкерами для соединения с крепью ствола, и линейных компенсаторов, выполненных в виде втулок с коническими наружными поверхностями из материала с низким коэффициентом линейного расширения и установленных на верхних анкерах внутри проушин.
Недостатками такого технического решения являются большое количество монтируемых деталей, отсутствие поперечной податливости расстрела, крепление расстрела к анкерным болтам и, как следствие, необходимость установки новых анкеров при замене расстрела.
Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение технологичности работ по установке или замене расстрелов, а также обеспечение радиальной податливости расстрела при отклонении стенок крепи от проектного положения.
Поставленная цель достигается применением ремонтопригодного податливого узла крепления расстрела, содержащего опорную плиту и анкеры для крепления к стенке ствола, причем конструкция опорной плиты, состоящая из несущей консольной П-образной полки и трапециевидных направляющих, позволяет фиксировать расстрел в заданном положении посредством распорного элемента и запирающих клиньев, и обеспечивает радиальную податливость расстрела при отклонении стенок крепи от проектного положения за счет проскальзывания расстрела в узле.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого ремонтопригодного податливого узла крепления расстрела; на фиг.2(a, b, c) - сборочный чертеж ремонтопригодного податливого узла крепления расстрела в трех проекциях; на фиг.3(a, b, c) - опорная плита в трех проекциях; на фиг.4(a, b, c) - распорный элемент в трех проекциях; на фиг.5(a, b) - запирающий клин в двух проекциях; на фиг.6 - узел I на фиг.2.
Монтаж ремонтопригодного податливого узла крепления расстрела к стенке ствола осуществляется анкерами (возможен вариант использования инъекторных анкеров, имеющих повышенную несущую способность), которые устанавливаются в шпурах, пробуренных в стенке вертикального ствола через специальный шаблон.
Опорная плита 2 изготавливается из листовой стали и состоит из несущей консольной П-образной полки 9, усиленной вертикальным ребром жесткости 11, и трапециевидных направляющих 12, усиленных горизонтальными ребрами жесткости 10. Соединение анкеров 1 с опорной плитой 2 состоит из контргайки 19, гайки 18 и двух фигурных шайб 16 и 17. Шайба 16 заводится в отверстие опорной плиты и образует с ней монолитную конструкцию, исключающую зазоры между отверстием плиты и анкером. Шайба 17 предназначена для предохранения поверхности плиты от смятия и более равномерного распределения усилий на плиту и гайку.
Металлический стержень анкера 1 выполнен из отрезка арматурной стали периодического профиля класса А - II или А - III. Как вариант, могут применяться анкеры из толстостенных труб. Один конец стержня (вставляемый в шпур) срезан под углом 45°, другой имеет резьбу. Анкеры закрепляются в шпурах патронированным неорганическим вяжущим.
Установка расстрела в предлагаемом узле осуществляется следующим образом.
Расстрел 4 устанавливается сверху на несущие консольные П-образные полки 9 с зазором между торцом расстрела 4 и опорной плитой 2, затем на верхнюю полку расстрела из двутаврового профиля (или на верхнюю поверхность коробчатого профиля) устанавливается распорный элемент 3. Фиксация расстрела 4 в предлагаемом узле осуществляется в следующей последовательности: между верхней плоскостью расстрела и трапециевидными направляющими 12 опорной плиты вставляется до упора распорный элемент 3, затем через боковое прямоугольное отверстие 14 распорного элемента 3 и прямоугольные отверстия 13 в трапециевидных направляющих 12 опорной плиты 2 с двух сторон вставляются два запирающих клина 6, предназначенных для фиксации распорного элемента в рабочем положении. В круглое отверстие 15 запирающих клиньев 6 вставляется стягивающая шпилька 7, на которую с двух сторон накручиваются гайки 5, стягивающие запирающие клинья 6, в результате чего происходит продвижение распорного элемента 3 вдоль расстрела 4 и его более надежная фиксация. Затягивание гаек 5 осуществляется динамометрическим ключом с определенным усилием, для обеспечения возможности проскальзывания расстрела 4 в предлагаемом узле при возникновении со стороны крепи усилий, превышающих силы сцепления элементов узла и расстрела. При необходимости производится нагнетание раствора за опорную плиту 2 для лучшей изоляции анкеров 1 от агрессивной шахтной воды.
Замена расстрела 4 осуществляется следующим образом: производится раскрепление расстрела в предлагаемом узле, затем к канату вспомогательной лебедки крепится и поднимается один из концов расстрела, а затем выводится второй. При этом нет необходимости полностью демонтировать парные проводники, так как расстрел выводится из узла не сбоку, а сверху, что в значительной степени сократит время замены расстрела. После демонтажа поврежденного расстрела, производится монтаж нового в обратной последовательности.
Данный узел позволяет также производить замену одного типа расстрелов другим (двутавровый коробчатым и наоборот).
Описанная конструкция ремонтопригодного податливого узла крепления расстрела к стенке ствола исключает необходимость применения сборных расстрелов (хордальных или центральных), что позволяет увеличить несущую способность армировки, повысить темпы армирования вертикальных стволов, а также сократить сроки проведения ремонтных работ по замене расстрелов.
В результате использования изобретения сократятся сроки ввода горнодобывающего предприятия в эксплуатацию за счет снижения сроков армирования, а также сократится время проведения работ, связанных с ремонтом или заменой армировки вертикальных стволов.
Литература
1. А.с. 1162985. СССР. МКИ Е 21 D 5/12. Узел крепления расстрела к стенке ствола /В.И. Костогрыз, Л.С.Осадчая, И.Г.Сокол. Заявка №3712629/22-03 от 21.03.84. Опубл. 23.06.85. Бюл. №23.
2. А.с. 1186804. СССР. МКИ Е 21 D 5/12. Узел крепления расстрела шахтного ствола /И.С.Стоев, В.Ф.Филатов. Заявка №3750394/22-03 от 07.06.84. Опубл. 23.10.85. Бюл. №39.
Ремонтопригодный податливый узел крепления расстрела, содержащий опорную плиту и анкеры для крепления к стенке ствола, отличающийся конструкцией опорной плиты, состоящей из несущей консольной П-образной полки и трапециевидных направляющих, позволяющих фиксировать расстрел в заданном положении посредством распорного элемента и запирающих клиньев, и обеспечивающий радиальную податливость расстрела при отклонении стенок крепи от проектного положения за счет проскальзывания расстрела в узле.
