Металеве рамне податливе кріплення

Металеве рамне податливе кріплення, що містить з'єднані між собою багатоланкові рами, 3 20823 4 К1 - коефіцієнт конструктивної податливості; ною, що дорівнює довжині напуску (LH) у вузлі K1=19-3,5; податливості, стояки виконані прямолінійними і LH - довжина напуску у вузлі податливості, встановлені так, що охоплюють верхняк, а кут мм. нахилу стояка до вертикальної осі симетрій пеЗавдяки такій конструкції забезпечується рерізу (α) кріплення складає 5-8°. стабільний робочий опір кріплення під навантаТаке виконання кріплення значно підвищує женням, у межах інтервалу конструктивної подавеличину його конструктивної податливості, яка у тливості, що визначається вільною довжиною цьому випадку дорівнює вільній довжині стояка прямолінійної частини верхняка. (LCT-LH), Однак відоме кріплення має наступні недоліде LCT - довжина стояка. ки. Виконання стояків металевого рамного подаНайближчий аналог передбачає примикання тливого кріплення прямолінійними, знижує тр устояків рами до ґрунту під кутом 90°, що обумовдомісткість процесу виготовлення, тому що при лене виконанням нижньої частини стояка кривовиготовленні комплекту, обсяг операцій, у порівлінійною, це знижує стійкість конструкції при нянні з найближчим аналогом, скорочується привпливі кососпрямованих і бокових навантажень в близно на 50% при виробництві чотирьохланкоопорах, тому що складова реакції p"p (напрямок вого кріплення і більш ніж на 65% при опору боковим навантаженням) в опорі відсутня. виробництві трьохланкового кріплення. Також, Таким чином, використання даних металевих виконання стояків прямолінійними і їх установка арочних податливих кріплень є малоефективним під кутом 5-8° до вертикальної осі симетрій перепри кріпленні гірничих виробок, в умовах впливу тину кріплення збільшує стійкість конструкції при кососпрямованих навантажень та бокових наванвпливі кососпрямованих навантажень, у тому тажень у нижніх опорах. числі навантажень спрямованих паралельно наТакож, у найближчому аналогу, виконання шаруванню масиву, що визначають обдимання верхняка і стояків із криволінійними частинами і ґрунту. прямолінійними кінцевими частинами, з'єднаними Суть корисної моделі пояснюється кресленвнапустку так, що верхняк охоплює стояки, обнями, де межує конструктивну податливість найближчого на Фіг.1 зображено загальний вид металевоаналога, довжиною прямолінійної кінцевої частиго рамного податливого кріплення; ми верхняка. У силу того, що податливість не на Фіг.2 положения кріплення у процесі роможе бути більше вільної довжини прямолінійної боти; кінцевої частини верхняка, рівної (LВП-LH), тому на Фіг.3 - положення вузла податливості до що після вичерпання цієї величини відбувається осідання кріплення; блокування вузла податливості і кріплення перена Фіг.4 - положення вузла податливості пісходить в жорсткий режим роботи. Одночасно ля осідання кріплення. довжина прямолінійної кінцевої частини верхняка Металеве рамне податливе кріплення місне може бути прийнята довільно великою, тому тить з'єднані між собою багатоланкові рами 1, що це веде до істотних перекручувань загальної виготовлені із шахтного спецпрофілю. Кожна з конфігурації перетину кріплення і погіршенню рам 1 містить прямолінійні стояки 2 і криволінійнею службових характеристик. Ще одним з недоний верхняк 3 із прямолінійними кінцевими часліків найближчого аналога є підвищена трудомістинами 4. Криволінійний верхняк 3 і стояки 2 із ткість виготовлення конструктивних елементів кінцевими частинами 5 скріплені у вузлах 6 подакріплення, верхняки і стояки виконані з криволітливості внапуску за допомогою замків 7. Прямонійними частинами і прямолінійними частинами лінійна кінцева частина 4 верхняка 3 виконана на кінцях Таким чином, при виробництві всі еледовжиною рівній довжині напуску у вузлі 6 податменти комплекту кріплення піддаються примусоливості. Стояки 2 встановлені так, що охоплюють вому вигинові, що приводить до подорожчання верхняк 3, а кут нахилу стояка 2 до вертикальної конструкції в цілому. осі симетрії перерізу кріплення складає 5-8°. В основу корисної моделі поставлена задача Металеве рамне податливе кріплення звоудосконалення металевого арочного податливого дять у гірничій виробки таким чином. кріплення, в якому за рахунок зміни форми елеПісля огляду вибою і збирання породи, за ментів, їхнього розташування при скріпленні один допомогою постачальника-маніпулятора однієї з з одним забезпечується підвищення загальної відомих конструкцій у вибій доставляється зборка стійкості рами при впливі кососпрямованих наваз 2-3 цільних або складених верхняків 3, що збинтажень, а також спрощення технології і зниженрається завчасно поза вибоєм. Верхняки 3 у збоня трудовитрат при виготовленні комплекту кріпрці вже з'єднані за допомогою міжрамних стяжок лення. (на кресленнях не показане) і перекриті затягуПоставлена задача вирішується тим, що в ванням (на кресленнях не показане). За допомометалевому рамному податливому кріплені, що гою маніпулятора зборка встановлюється в проевключає з'єднані між собою багатоланкові рами, ктне положения, приєднується до раніше виготовлені із шахтного спецпрофілю, кожна з встановленої рами і до неї замками 7 приєднуяких містить скріплені у вузла х податливості внаються стояки 2. При цьому зборка, що розташопустку за допомогою замків криволінійний верхвана на маніпуляторі в проектному положенні няк із прямолінійними кінцевими частинами і стовиконує функції шаблона, а також тимчасового яки, відповідно до корисної моделі, прямолінійна кріплення. Після монтажу вузлів 6 податливості і, кінцева частина верхняка (LВП) виконана довжитим самим, знов встановлених рам, відбувається 5 20823 6 остаточне затягування боків виробки і забутовка сталістю довжини напуску (LH), що досягається в закріпленого простору. Така схема монтажу кріпрезультаті реалізації відмітних ознак корисної лення є найбільш оптимальною, тому що значно моделі, але і двома моментами підлеглого харакскорочує витрати забійного часу на зведення теру. На всій частині конструктивної податливості кріплення. Крім того, вона є універсальною, призусилля тертя в кутах залишаються постійними, датною для використання як у комбайнових, так і оскільки сполучаються прямолінійні частини, які машинних вибоях і взагалі єдино можливою при утворюють раму елементів, що не піддаються перетинах виробок понад 15м 2 у світлі, тобто у деформації, яка неминуча в процесі вигину. Крім випадках, коли вага верхняка 3 (зборки) може того, використовуються замкові з'єднання відобути досить великою. мих типів (ЗШ.000, АП-ЗМ4, ЗПКМ та інші), що Металеве рамне податливе кріплення пранадійно фіксуються в місцях їхньої первісної цює наступним чином. установки і не послабляються в процесі податлиУ процесі утворення навколо контуру виробки вості. зони непружних деформацій відбувається всебічПри перевищенні тиску порід над силами тене обтиснення кріплення по периметру порушертя у вузлах 6 податливості рам 1 кріплення, тобними породами, з перевагою зсувів з боку покрівто над величиною конструктивного робочого ополі. ру кріплення, відбувається прослизання Тиск гірських порід з боків сприймається стопрямолінійних кінцевих частин 4 верхняка 3 щодо яками 2 кріплення. Тиск гірських порід з боку покінцевих частин 5 прямолінійних стояків 2 і часткрівлі сприймається верхняками 3 кріплення. кове просідання верхняків 3 з одночасною зміною У зв'язку з тим, що стояки 2 виконані прямоперетинів рам 1. лінійними і розташовані так, що охоплюють верхПросідання верхняків 3 і зміна перерізів рам няк 3, забезпечується рівність довжини напуску 1 відбувається доти, поки не встановиться геоме(LН) і довжини прямолінійної кінцевої частини 4 ханічна рівновага системи «кріплення-масив» у верхняка 3 (LВН) у процесі просідання верхняків 3 новому стані (Фіг.4). рам 1 кріплення під навантаженням у податливоЯк у початковий момент після зведення кріпму режимі, у тому числі при кососпрямованих лення, так і при її роботі під навантаженням у навантаженнях. податливому режимі в процесі просідання верхЗа рахунок того, що кінцеві частини 5 прямоняків 3, довжини взаємодіючих частин стояків 2 і лінійних стояків 2 і 4 верхняків 3 розташовані до прямолінійних кінцевих частин 4 верхняків 3, а вертикальної осі симетрії перетину кріплення під отже, і площі поверхонь їхнього тертя у вузлах 6 кутами, що відповідають кутам нахилу подовжніх податливості залишаються незмінними. осей вузлів 6 податливості до вертикальної осі У процесі роботи кріплення цей процес багасиметрії перетину кріплення, рівними α=5-8° заторазово повторюється. безпечується раціональне розташування вузлів 6 За рахунок цього забезпечується оптимальна податливості з погляду характерних внутрішні х робоча характеристика кріплення, тобто стабільнавантажень у ланках рам 1, постійна характериний (постійний) чи пологонаростаючий його ростика конструктивної податливості, оптимальна бочий опір під навантаженням при мінімальних форма перерізів рам 1 кріплення у світі, при визначеннях розкиду величини згаданого робочого сокій несучій здатності, а також постійний робоопору у всьому інтервалі значень конструктивної чий опір на всьому інтервалі конструктивної поподатливості (500-1000мм і більш) аж до його датливості, рівній вільній довжині стояка (LCT-LH). вичерпання. Додаткову стійкість кріпленню до кососпрямоваПри вичерпанні всього інтервалу конструктиних навантажень забезпечує і те, що кут β утвовної податливості прямолінійні кінцеві частини 4 рений радіусом кривизни (RBH) верхняка 3 і кутом верхняка 3 упираються в опорні плити (на креснахилу стійки α, знаходиться в діапазоні 145леннях не показане). 165°. При цьому рами 1 і кріплення у цілому переПісля зведення кріплення у процесі всебічноходять у жорсткий режим роботи. Таким чином, в го його обтиснення порушеними породами, опір удосконаленому металевому рамному податликріплення від нуля, збільшується пропорційно вому кріплені забезпечується оптимальна робоча навантаженню до проектного - постійного робохарактеристика кріплення, як при симетричних, чого значення, при якому, після деякого просітак і при кососпрямованих навантаженнях. дання, настає геомеханічна рівновага системи Пропоноване металеве рамне податливе крі«кріплення-масив», дане положення зображено плення може бути виготовлено в умовах промисна Фіг.3. лового виробництва з використанням стандартЗгаданий робочий опір кріпи забезпечується ного устаткування, сучасних спецпрофілей і силами тертя між взаємодіючими у вузлах 6 потехнології на будь-якому підприємстві гірничого датливості прямолінійними кінцевими частинами машинобудування і може знайти широке застосу4 верхняків 3 і кінцевими частинами 5 стояків 2, вання на вугільних шахта х, у тому числі на шахз'єднаними за допомогою замків 7 із необхідним тах з важкими геомеханічними умовами, при зусиллям їхнього затягування. цьому знижується трудомісткість виготовлення Стабільність робочої характеристики і стакомплекту кріплення і відповідно його вартість. лість робочого опору забезпечується не тільки 7 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 20823 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601