Узел податливости крепи горных выработок

 

В. Н.Иищенко и Б.П. Николаев (72) Авторы изобретения

1

1

1 (71) Заявитель (54) УЗЕЛ ПОДАТЛИВОСТИ КРЕПИ ГОРНЫХ

ВЫРАБОТОК

Изобретение относится к горному делу, в частности к конструкциям металлических крепей, и может быть использовано как в угольной, так и в горнорудной промышленности, Известна крепь подготовительных выработок, состоящая из элементов крепи, скользящего хомута, выполненного в виде пружины фасонной конфи гурации с защемленными концами и пад вижным средним витком (1).

В указанной конструкции скользящий хомут работает только на радиальные нагрузки в местах соприкосновения его с элементами крепи и забиваемым клином, Кроме того, после исчерпывания податливости крепи, он работает в режиме постоянного сопротивления и ему присущи все недостатки замка с жесткими хомутами и план- о ками.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является узел податливости крепи горных выработок содержащий соединенные между собой элементы крепи иэ спецпрофиля 12).

Однако узел податливости обладает всеми недостатками, которые присущи узлу податливости с жесткими хомутами и планками: низкая несущая способность замков податливости, необходимость в периодической подтяж" ке гаек хомутов, проскальзывание элементов крепи в замке при резком возрастании нагрузки, что приводит к снижению сопротивления крепи, нестабильность в работе эа счет пере.кашивания хомутов, Более того, силовая пружина сжатия после горного удара не только поднимает крепь, нои динамически опускает скользящий узел, податливости, что приводит к увеличению хода узла и, в конечном счете, к снижению общего сопротивления крепи.

991062 формула изобретения

Цель изооретения - упрощение конструкции и уменьшение скорости нара-. стания нагрузки на крепь.

Цель достигается тем, что узел податливости, содержащий соединенные между собой элементы крепи из спецпрофиля, выполнен в виде наружной пружины растяжения, охватывающей элементы крепи, при этом концы пружины закреплены на полках спецпрофиля элементов кре- 10 пи, На фиг. 1 изображен увел податливости крепи, общий вид, на фиг, 2то же, разрез в плане на фиг. 3фасонная конфигурация узла податли- 1$ вости крепи, общий вид, на фиг. 4то же, разрез в плане, на фиг. 5график нарастания нагрузки на крепь с различными типами узлов податливости. 20

Узел податливости крепи горных выработок состоит иЗ соединенных между собой сегментов 1 и 2 из проката желобчатого профиля, обжатых наружной пружиной 3 растяжения, концы ко-

I 1 торой закреплены на полках элементов

1 и 2 крепи в серьге 4, Узе податливости крепи горных выработок работает следующим образом.

Под действием горного давления элементы 1 и 2 крепи, обжатые наруж.ной пружиной 3 растяжения, скользят друг относительно друга, При этом пружина 3 растягивается, диаметр ее, уменьшается, в результате чего она еще плотнее обжимает элементы 1 и 2 крепи. При более плотном соединении элементов 1 и 2 крепи сила трения металла о металл увеличивается, Общее сопротивление крепи складывается как сумма усилий трения между элементами крепи и силы сопротивления растяжению пружины (фиг. 5а, теоретическая кривая). Таким образом увеличивается реакция крепи.

Так как давление горных йород находится в прямой зависимости от величины зоны неупругих деформаций, увеличение зоны неупругих деформаций приводит к увеличению нагрузки и де50 формации крепи, а увеличение реакции крепи уменьшает конечную величину деформации, и следовательно, нагрузку на крепь.

На фиг, 5 приведен график зависимости сопротивления крепи от нагрузки при узле податливости, выполненном в виде жестких хомутов с гайками (кривая получена в результате натурных измерений). 8 этом случае нарастание нагрузок на крепь происходит пикообразно, т,е. сила сопротивления покоя и сила сопротивления движения различны, При. нарастании нагрузки сегменты начинают смещаться друг относительно друга, и это смещение тем больше, чем меньше сила трения, Это приводит к увеличению деформации крепи, а в конечном итоге и к увеличению нагрузки на нее, Монтаж рамы крепи осуществляют следующим образом.

Пружину 3 растяжения заранее заводят на элемент 1 крепи закручиванием в серьги 4. После установки внахлестку элементов 1 и 2 крепи пружины 2 закручивают в серьги 4, расположенные на концах элементов 1 и 2 крепи, Положительный эффект от использования предлагаемого узла податливости крепи горных выработок достигае ся за счет упрощения конструкции, f ускорения работ .и снижения трудоемкости сборки.

Узел податливости крепи горных выработок, содержащий соединенйые между собой элементы крепи из спецпрофиля, отличающийся тем, 4то, с целью упрощения конструкции и уменьшения скорости нарастания нагрузки на крепь, узел податливости выполнен в виде наружной пружины растяжения, охватывающей элементы крепи, при этом концы пружины закреплены на пол* ках спецпрофиля элементов крепи, Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР !! 732537, кл, E 21 О.11/14, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР

М 415376, кл. E 21 0 11/14, 1974, 991062 иу тгиое шэануоэоиз ввюбэау ираж одлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 аказ атент, r, жгород, уф, роентная, илиал

Составитель Л.березкина

Редактор А.Щищкина Техред Т. Йаточка Корректор Г, Огар