Перекрытие индивидуальной крепи

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано в индивидуальной шахтной крепи для крепления очистных забоев. Цель - повышение надежности поддержания кровли пласта путем увеличения сопротивляемости шарнирных соединений перекрытия опусканию горного массива при угловых перемещениях верхняков друг относительно друга. Перекрытие выполнено из.верхняков, каждый из которых имеет на одном конце проушину, а на другом конце - вилки, соединенных между собой при НОМОШД1 цилиндрического штыря А, изготовленного из двух симметричньк половин со скошенными внутренними плоскостями и установленного со сторонь меньшего основания перегородки 8, которая расположена по диаметру поперечного сквозного отверстия проушшы и выполнена споперечным сечением в виде равнобочной трапеции. Перекрытие может иметь и дополнительную перегбродку, изготовленную по форме основной. При установке верхняка над машинной дорогой проушина вводится в сопряжение с вилкой ранее установленного верхняка и соединяется штырем 4, симметричные половины которого внутренними плоскостями контактируют с наклонными поверхностями перегородки 8, а цилиндрическими поверхностями - с поверхностями поперечных сквозных отверстий щек вилки. Диаметр отверстий в щеках вилки меньше диаметра отверстий в проушине. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. А А с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГЯ> 4 Е 21 i3 17/01

gg5pJIAQr(, Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4149996/22-03 (22) 18.08.86 (46) 23.07.88. Бюл. Р 27 (71) Донецкий .научно-исследовательский угольный институт (72) Н.Ф.Г ордиенко, В.И.Ефремов и Н.Н.Гарнага (53) 622.284(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 276873, кл. Е 21 0 17/04, 1969.

Авторское свидетельство СССР

И 112947, кл. Е 21 D 17/О1, 1955. (54) IIEPEKPI>ITHE ИНДИВИДУАЛЬНОЙ КРЕПИ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано в индивидуальной шахтной крепи для крепления очистных забоев. Цель — повышение надежности поддержания кровли пласта путем увеличения сопротивляемости шарнирных соединений перекрытия опусканию горного массива при угловых перемещениях верхняков друг относительно друга. Перекрытие выполнено из верхняков, каждый из которых имеет на одном конце проушину, а на друA (19)@ (Ill и А 1

roM конце — вилки, соединенных между собой при помощи цилиндрического штыря 4, изготовленного из двух симметричных половин со скошенными внутренними плоскостями и установленного со стороны меньшего основания перегородки 8, которая расположена по диамет— ру поперечного сквозного отверстия проушины и выполнена с поперечным сечением в виде равнобочной трапеции.

Перекрытие может иметь и дополнительную перегородку, изготовленную по форме основной. При уст-новке верхняка над машинной дорогой проушина вводится в сопряжение с вилкой ранее установленного верхняка и соединяется штырем 4, симметричные половины которого внутренними плоскостями контактируют с наклонными поверхностями перегородки 8, а цилиндрическими поверхностями — с поверхностями поперечных сквозных отверстий щек вилки.

Диаметр отверстий в щеках вилки меньше диаметра отверстий в проушине.

1 з.п. ф-лы, ? ил.

)4))49;

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в индивидуальной шахтной крепи для крепления очистных забоев.

Целью изобретения является повьппе<ние надежности поддержания кровли . пласта путем увеличения сопротивляе( чости шарнирных соединений перекрытия пусканию горного массива при угло- 10

ых перемещениях верхняков друг относительно друга, (На фиг. 1 изображено предлагаемое

<перекрытие, общий вид; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. l на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 — разрез

В-В на фиг.l; на фиг.5 — схема рас-! .<пределения нагрузок на верхняки перекрытия и их шарнирные соединения, до разгрузки верхняка со стороны завала; 21) на фиг.6 — то же, после разгрузки верхняка; на фиг.7 — сечение А-А на фиг.l, вариант выполнения.

| (<

Перекрытие индивидуальной крепи 25

<(фиг.!-4) состоит иэ однотипных ба лочных верхняков 1, каждый из которых

| снабжен проушиной 2 на одном конце и вилкой 3 на другом, соединенных между собой в перекрытии при помощи шты- 3О ря 4, взаимодействующим своей наружной цилиндрической поверхностью 5 со ,стенками поперечных сквозных отверстий, выполненных в проушине 2 и в ще ках вилки 3. Штырь 4 имеет две сим(, <метричные половины, соединенные меж,,ду собой гибкой или другой связью с .обеспечением возможности их свободных линейных и угловых перемещений друг относительно друга при их забив- 4п ке. Внутренние плоскости 6 и 7 по разреЬу симметричных половин штыря 4 выполнены с наклоном при заданном остром угле g между ними. Поперечное сквозное отверстие проушин 2 снабже- 45 но перегородкой 8, смонтированной по диаметру этого отверстия и выполненной в поперечном сечении, в виде равнобочной трапеции с обеспечением нап-, равленности лучей и величины угла между наклонными поверхностями перегородки о, однозначным с углом в

Для достижения заданного силового взаимодействия цилиндрической поверхности 5 штыря 4 со стенками поперечных сквозных отверстий вилки 3 раз55 мер диаметра, последних имеет величину меньшую, ч ем диаме тр по пер еч ног о сквозного отверстия проушины 2.

Для поджатия верхняка ) к кровле пласта при его консольной у<. Tàíîíêå служит клин 9, наклонная поверхность

)О которого контактирует с упором 11, симметрично закрепленным в торце проушины 2.

Перекрытие индивидуальной крепи работает следующим образом.

При каждом цикле выемки угля в очистном забое верхняк 1 со стороны завала разгружается и переносится к

I забою для установки его над машинной дорогой. Для этого проушина 2 вводится в сопряжение с вилкой 3 ранее установленного верхняка и предварительно соединяется с ней при помощи штыря 4, симметричные половины которого внутренними плоскостями 6 и 7 контактируют с наклонными поверхнос- тями перегородки 8, а цилиндрическими поверхностями 5 — с поверхностями поперечных сквозных отверстий щек вилки 3. Затем устанавливаемый верхняк поджимается к кровле пласта клином 9„ который при забивке взаимодействует с верхней поверхностью yno— ра 11, обеспечивая силовое прижатие верхняка к кровле для консольного ее поддержания до установки под него стойки. После этого штырь 4 забивается окончательно с обеспечением плотного контакта внутренних его плоскостей 6 и ? с наклонными поверхностями перегородки 8, а цилиндрическими поверхностями 5 — со стенками сквозных отверстий щек вилки 3. При этом исключается воэможность силового взаимодействия цилиндрических поверхностей 5 со стенкой поперечного сквозного отверстия проушины 2, так как размер его диаметра превьппает диаметр поперечных отверстий в щеках вилки 3, Усилием забивки штыря 4 при заданном угле К между внутренними плоскостями 6 и 7 и наклонными поверхностями перегородки 8 обеспечиваются достижение требуемой величины силы прижатия симметричных половин штыря 4 к стенкам поперечных сквозных отверстий вилки 3 и работа описанной конст- . рукции в качестве фрикционного шарнира

После установки стойки под кон- сольный верхняк 1 клин 9 выбивается. и вновь, забивается в процессе консольной установки нового верхняка, ! i!1495 предварительно разгруженного и перенесенного со стороны завала. Процесс переформирования состава перекрытия путем консольной установки нерхняков .) после каждого цикла выемки угля с воэможностью силового их прижатия к кровле пласта обеспечивает приспосаб— ливаемость шарнирного перекрытия к неровностям, и гипсометрии пласта. 10

Поэтому продольная ось перекрытия представляет собой линию, ломанную в местах соединительных узлов (фиг.5а,б). При этом каждый верхняк контактирует с кровлей только в од- 15 ной точке, поскольку наличие шарнира определяет другую дополнительную точку опоры. Такой характер взаимодействия перекрытия с кровлей пласта определяет при разгрузке верхняка Д по- 20 явление внешнего момента Г1, величина которого в условиях равновесия системы равна моменту сил трения Г1 фриктЕ ционного Шарнира относительно про- . дольной оси поперечных отверстий вил- 25 ки 3

M = !,27 ееЕ N 2. И = Мтр, где 1,27!ее - приведенньеее коэффициент трения штыря 4 в вилке

3 при косинусоидальном законе распределения давлениИ на поверхности соприкосновения;

r — радиус сквозных отверс35 тии Вилки 3 9. и — число поверхностей трения (n=4).

Поскольку величина P. N представ— ляет собой силу кинетического трения

-тр t

М = 1,27 Р ° 2 и = Мт

Момент силы трения фрикционных ша- 45 риков йерекрытия является дополнительной силой в балансе всех сил сопротивления крепи, противодействующих статистически и динамическим нагрузкам, а также процессу их перераспределения между кровлей и перекрытием при выполнении операций по креплению очистного забоя.

При разгрузке верхняка Г (фиг.5а, б) верхняк Д лишается одной точки опоры, что обуславливает появление внешнего момента относительно опоры стойки Я1, вызывающего угловое перемещение этого верхняка.и, следовательно, вращение всех последующих нерхнякон н шарнирных соединениях, Однако моменты сил трения Г! и т . 4

М „, относительно продольной оси верхнякон Г, Д препятствуют такому движению элементов н рассматриваемой кинематической цепи, сохраняя ее статическое равновесие, при котором перераспределения нагрузок Ц,, Q между кровлей пласта и перекрытием не происходит, что, в свою очередь, предотвращает расслоеееие пород непосредственной кровли и резкую осадку вышележащих пород.

Для обеспечения возможности забивiEii еате цзя 4 с Задания!и усилием как ii левом, так :-. B npanns; забоях ееерегородка 2 ((, èã. б) может быть вееполцена в своем поееере еном сечениее в виде двух равнобочных трапециее,. состыкованных между собой больши.я осе..vва-- ниями. При такой двухсторонней коеест руе(ееии 11е р его роде,"ее 1 2 до ст е1 - е ", гя

ПОЛНаЯ СИМ"" ИИЯ НЕРХЕЕЯЕЕа ПЕПЕ ЕГО J Ãý— рой оператор в удобном ееоложешеее со

c Topoi . Воссташеее liTIBc TH мо:;:.cò производить забивку Яе -;,еря 4 праной рукой еееэ анисима от направления забоя, при этом внутренние плоскости 6 и 7 штыря 4 нзаимодейстнуевт с наклонными поверхностями ееерегородки 1"., расположенными со стороны оператора.

Работа перекрытия при наличии двухсторонней перегородки 12 не о òличается от описанной.

Ф о р м у л а и з о б р е т е í H ë

1, Перекрытие индивидуальной крепи, содержащее шарнирно соединенные между собой балочные BE- ðõíÿêè, каждый из которых имеет проушину на одном конце и зилку на другом его кон це, соединенные между собой при помощи цилиндрического штыря, установлеееного с возможностью взаимодействия наружной поверхностью с поверхностями поперечных сквозных отверстий, выполненных н щеках вилки и проушине, о т л и ч а ю ец е е с я тем, что. с целью повышения чадежности подцержания кровли пласта путем увеличения сопротивляемости шарнирных соединснегй верхнякон опусканию горного массива при угловых перемещениях нерхняков друг относительно друга, оно снабжено перегородкой, установленной по диаметру поперечного сквозного от1411495 верстия проушины и выполненной с по— перечным сечением в виде равнобочной трапеции, а цилиндрический штырь выполнен из симметричных половин со скошенными внутренними плоскостями, установлен со стороны меньшего осно-! ванин перегородки и с возможностью взаимодействия своими внутренними плоскостями с боковыми наклонными по- 10 верхностями перегородки, причем диаметр отверстий в щеках вилки выполнен по величине меньше диаметра отверстий в проушине.

2. Перекрытие по п.i, о т л ив ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительной перегородкой, выполненной с поперечным сечением в виде равнобочной трапеции и большим основанием жестко прикрепленной к большему основанию основной перегородки.

1411495

Составитель Д. Вильская

Техред М.Ходанич корректор Ц. Пилипенко, Редактор О.Попович

Подпи сно е

Тираж 459

Заказ Зб36 /32

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4