Устройство для возведения крепи в выработке круглого сечения

 

Изобретение относится к горной промети . Цель - повышение эффективности крепления за ечет снижения расхода крепящего -: лемента (КЭ) и равномерного его укладывания на стенках выработки. На ставе буровой установки 1 размещен барабан в виде катушки с ребордами 2 и 3. На каждой реборде 2, 3 выполнена цилиндрическая направляющая , расположенная на внутренней поверхноети внещнего края этой реборды. На барабан намотан гибкий упругий КЭ 4 с зафиксированным на катущке внутренним концом. В цилиндрических направляющих установлен с возможностью вращения цилиндрический кожух (К) 5, который размещеь вокруг КЭ 4, внешний конец которого пропущен через выполненный в К 5 вырез. Барабан вращают в сторону раскручивания КЭ 4 е одновременным перемещением барабана вдоль оси выработки по направлению к забою. При этом КЭ 4 закрепляется на стенках выработки по винтовой линии непрерывно , а К 5 перемещается под действием давления КЭ 4. В результате этого через вырез К 5 за пределы барабана выевобождаетея лишь отрезок КЭ 4. Остальнгя часть фикеируетея внутренней поверхноетью К 5. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 51) 4 Е 21 D 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4217113/22-03 (22) 25.03.87 (46) 15.02.89. Бюл. № 6 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А. И. Островский и Е. С. Замковский (53) 621.961. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 142257, кл. Е 21 D 5/04, 1961.

Авторское свидетельство СССР № 1178898, кл. Е 21 D 5/00, 1984. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ

КРЕПИ В ВЫРАБОТКЕ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промсти. Цель — повышение эффективности крепления за счет снижения расхода крепящего iëåìåíòà (КЭ) и равномерного его укладывания на стенках выработки. На ставе буровой установки 1 размещен барабан в

„„Я0„„1458577 А 1 виде катушки с ребордами 2 и 3. На каждой реборде 2, 3 выполнеча цилиндрическая направляющая, расположенная на внутренней поверхности внешнего края этой реборды.

На барабан намотан гибкий упругий КЭ 4 с зафиксированным на катушке внутренним концом. В цилиндрических направляющих установлен с возможностью вращения цилиндрический кожух (К) 5, который размещен вокруг КЭ 4, внешний конец которого пропущен через выполненный в К 5 вырез.

Барабан вращают в сторону раскручивания

КЭ 4 с одновременным перемещением барабана вдо Ib оси выработки по направлению к забою. При этом КЭ 4 закрепляется на стенка.; выработки по винтовой линии непрерывно, а К 5 перемещается под действием давления КЭ 4. В результате этого через вырез К 5 за пределы барабана высвобождается лишь отрезок КЭ 4. Остальная часть фиксируется внутренней поверхностью К 5.

3 ил.

1458577

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении горных выработок круглого се1 чения.

Цель изобретения — повышение эффективности крепления за счет снижения расхода крепящего элемента и равномерного его укладывания на стенках выработки.

На фиг. 1 изображено устройство для возведения крепи в выработке круглого сечения; на фиг. 2 — схема, поясняющая работу устройства по возведению крепи; на фиг. 3 — схема сил взаимодействия гибкого, упругого крепящего элемента и цилиндрического кожуха при возведении крепи в выработке.

Устройство для возведения крепи в выработке круглого сечения (фиг. 1) состоит из размещенного на ставе бурового инструмента 1 барабана, выполненного в виде ка, тушки с ребордами 2 и 3, на котором намотан гибкий упругий крепящий элемент 4. В цилиндрических направляющих (пазах), выполненных на внутренней поверхности внешнего края каждой реборды, зафиксирован цилиндрический кожух 5, установленный с возможностью свободного осевого вращения в этих пазах (фиг. 2) . Кожух выполнен с вырезом 6, через который пропущен внешний конец гибкого упругого крепящего элемента 4.

Устройство может быть выполнено сле; дующим образом (фиг. 1) Одна из реборд, 3 — съемная и крепится (например, при по, мощи резьбы) к катушке 2 после намотки на, эту катушку гибкого упругого крепящего . элемента 4 и установки кожуха 5 в пазы не съемной реборды. После навинчивания на катушку съемной реборды 3 кожух фиксируется в пазах обеих реборд.

Устройство для возведения крепи в выработке круглого сечения работает следующим образом (фиг. 2).

В устье выработки жестко фиксируют внешний конец гибкого упругого крепящего элемента 4. Барабан начинают вращать в сторону раскручивания гибкого упругого крепящего элемента 4 с одновременным перемещением барабана вдоль оси выработки по направлению к забою. Раскручиваясь и перемещаясь, гибкий упругий крепящий элемент 4 закрепляется на стенках выработки по винтовой линии непрерывно.

Кожух 5 перемещается под действием давления крепящего элемента 4 в точке их соприкосновения по окружности, образованной направляющими пазами в ребордах, в направлении, противоположном вращению барабана, и со скоростью, равной скорости вращения барабана. В результате этого через вырез 6 кожуха за пределы барабана высвобождается лишь отрезок гибкого уп-. ругого крепящего элемента 4, непосредст50

При создании высокой частоты поверхностей гибкого упругого крепящего элемента и кожуха и нанесении на эти поверхности смазки силой трения их между собой можно пренебречь.

Сумму сил F è Q можно представить как сумму двух сил F è F . Сила F является той силой, которая перемещает кожух по окружности в направляющих пазах. венно укладываемый на стенку выработки.

Остальная часть гибкого упругого крепящего элемента фиксируется внутренней поверхностью кожуха 5, что полностью исклю чает возможность самопроизвольного укладывания его на стенках выработки в несколько слоев в одном месте.

Вращение кожуха в направляющих пазах происходит в результате возникновения сил взаимодействия гибкого упругого крепя10 щего элемента 4 и кожуха 5 (фиг. 3). В процессе закрепления гибкого упругого крепящего элемента 4 прижатие его витков к стенкам выработки осуществляется за счет суммы двух сил: силы упругости самого крепя1 щего элемента FÄÄ стремяшейся распрямить скрученный в спираль упругий гибкий крепящий элемент 4, и равнодействующей двух сил — — окружной силы F,, приложенной к раскручиваемому витку в месте схода его с барабана в точке А, и силы реакции опоры

20 К в точке соприкосновения закрепляемого отрезка упругого гибкого крепящего элемента 4 и стенки выработки (точка D). Окружная сила F, возникает от вращающего момента М,, создаваемого буровой уста2 новкой, и направлена по касательной линии в сторону закрепляемых стенок выработки.

Окружная сила F, действуя на раскручиваемый виток, стремится сдвинуть его, но жестко зафиксированный внешний конец в точке

В удерживает его и весь закрепленный к

З0 стенке выработки отрезок гибкого упругого крепящего элемента на месте неподвижно.

При этом в точке контакта стенки выработки закрепленного в данный момент времени отрезка упру. того гибкого крепящего элемента действует сила реакции опоры К+, направленная по касательной линии противоположно окружной силе, также в сторону закрепляемых стенок выработки. В оезультате действия указанных сил F и Й гибкий упругий крепящий элемент прижимает40 ся к стенкам выработки равнодействующей силой Q, определяемой из вектопного треугольника действующих сил F и R,, а также силой упругости F ð, направленных в каждой точке гибкого упругого крепящего эле4 мента по нормали к касательной к дуге крепящего элемента в этой точке. Также они направлены к точке контакта гибкого упругого крепящего элемента и торца выреза (точка С).

1458577

Формула изобретения

Устройство для возведения крепи в выработке круглого сечения, включающее размещенный на ставе буровой установки барабан в виде катушки с ребордами, на котором намотан гибкий упругий крепящий элемент с зафиксированным на катушке внутренним концом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности крепления за счет снижения расхода крепящего элемента и равномерного его укладывания на стенках выработки, барабан снабжен цилиндрическим кожухом с вырезом, а на каждой реборде выполнена цилиндрическая направляющая, расположенная на внутренней поверхности внешнего края реборды, при этом цилиндрический кожух установлен с возможностью вращения в цилиндрических направляющих и размещен вокруг гибкого уп10 ругого крепящего элемента, внешний конец которого пропущен через вырез кожуха.

1458577

Составитель А. Королев

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 348 38 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101