Металеве аркове кріплення зі спецпрофілю з посилюючими елементами

Реферат: Винахід належить до гірничої справи й може бути використаний при кріпленні гірничих виробок. Металеве аркове кріплення зі спецпрофілю з посилюючими елементами містить верхняк (верхню частину кріплення), стійки з прямолінійними нижніми частинами та криволінійними верхніми частинами та посилюючі елементи, розташовані назовні кріплення. Один кінець посилюючого елемента налягає на верхняк нижче замкового з'єднання верхняка зі стійкою, а інший розташований поряд з місцем розмежування криволінійної та прямолінійної частини стійки. Посилюючі елементи зігнуті за радіусом вигину, близьким до радіуса вигину криволінійної частини стійки з відхиленням не більше ніж 20 %. Посилюючі елементи з'єднуються зі стійкою за допомогою замкових з'єднань. Верхнє замкове з'єднання посилюючого елемента кріплення встановлюється таким чином, щоб між стійкою та посилюючим елементом у місці встановлення цього замкового з'єднання був проміжок дещо менший, ніж проміжок що дозволяє вільно проковзувати верхняку. UA 104329 C2 (12) UA 104329 C2 Замкові з'єднання міжрамних стяжок, що з'єднують стійки сусідніх рам, монтують на криволінійні частини стійок так, що вони охоплюють стійку та посилюючий елемент. За рахунок наявності посилюючих елементів забезпечується необхідна жорсткість конструкції, що впливає на збільшення несучої здатності кріплення. За рахунок клинового ефекту піддатливого проковзування верхняка між стійками та посилюючими елементами забезпечується стабільність зусилля проковзування елементів у вузлах піддатливості і підвищується сила тертя між елементами ковзання. UA 104329 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничої справи й може бути використаний при кріпленні гірничих виробок, які проходять в умовах нерівномірного прояву гірничого тиску, наприклад значної переваги вертикальної складової гірничого тиску над горизонтальною або навпаки. Відомим є кріплення гірничих виробок, що має верхняк аркової форми та прямі до сполучення з верхняком стійки, кожна з яких виконана з двох різновеликих елементів. При цьому прямолінійні кінці верхняка мають можливість переміщення між елементами стійок, що з'єднані за рахунок стягування між собою. Внутрішні більш довгі елементи стійок з'єднуються з верхняком вузлами піддатливості [Патент RU № 2034156 СІ]. Конструкція наведеного кріплення міцна й надійна, але вона не може ефективно протидіяти бічним проявам гірничого тиску, оскільки не має піддатливості у горизонтальному напрямі. Крім того, при проковзуванні прямолінійної вертикальної частини верхняка між стягнутими елементами стійки, більш довгий елемент стійки буде спиратися на верхняк своєю криволінійною частиною, що призведе до заклинювання елементів та унеможливлення піддатливої роботи кріплення. В основу винаходу поставлено задачу збільшити можливе навантаження рамного кріплення зі спецпрофілю. При цьому ставиться за мету забезпечити стабільність зусилля проковзування елементів у вузлах піддатливості і підвищити несучу здатність кріплення. Конструкція пропонованого кріплення має верхняк 1, стійки 2 та посилюючі елементи 3, виготовлені зі спецпрофілю одного типу. Верхняк 1 та стійки 2 з'єднані за допомогою замкових з'єднань 4, що розташовані на криволінійних частинах стійок 2 (фіг. 1). Кріплення має лише два замкових з'єднання 4, що охоплюють верхняк 1 та стійки 2 з кожної сторони. Замкові з'єднання, що охоплюють верхняк, розташовуються близько до кінців стійок. Поставлена задача винаходу вирішується за рахунок наявності посилюючих елементів 3 кріплення. Посилюючі елементи 3 зігнуті за радіусом вигину, близьким або рівним до радіуса вигину криволінійної частини стійки. Посилюючі елементи 3 розташовані назовні кріплення таким чином, що один кінець посилюючого елемента 3 налягає на верхняк 1 нижче замкового з'єднання 4, а інший розташований поряд з місцем розмежування криволінійної та прямолінійної частини стійки. Посилюючі елементи з'єднуються зі стійкою за допомогою замкових з'єднань 5 та 6. Замкове з'єднання 5 встановлюється таким чином, щоб між стійкою 2 та посилюючим елементом 3 у місці встановлення замкового з'єднання 5 (фіг. 2) був проміжок дещо менший, ніж проміжок, що дозволяє вільно проковзувати верхняку 1. На фігурі 1 зображений загальний вигляд металевого аркового кріплення зі спецпрофілю. На фігурі 2 зображений поперечний переріз елементів кріплення у місці встановлення замкового з'єднання 5 На фігурах цифрами позначені: 1 - верхняк кріплення; 2 - стійка кріплення; 3 - посилюючий елемент; 4, 5, 6 - піддатливі замкові з'єднання; 7, 8 - замкові з'єднання міжрамних стяжок. Монтаж кріплення може виконуватись наступним чином. Спочатку встановлюють стійки кріплення 2 (фіг. 1), які фіксують за допомогою тимчасового з'єднання їх криволінійних частин міжрамними стяжками з попередньо змонтованою рамою кріплення. Далі монтують верхняк 1, який з'єднують зі стійками 2 за допомогою двох замкових з'єднань 4. Після монтажу верхняка 1 монтують замкове з'єднання міжрамної стяжки 7 і міжрамну стяжку, що з'єднує верхняк 1 з верхняком сусідньої рами. Потім демонтують тимчасово встановлені на стійках кріплення замкові з'єднання міжрамних стяжок і монтують посилюючи елементи 3 за допомогою замкових з'єднань 5, 6. Замкове з'єднання 5 затягують з зусиллям, що забезпечує необхідний проміжок між стійкою 2 та посилюючим елементом 3. На криволінійні частини стійок 2 та на посилюючи елементи 3 монтують замкові з'єднання міжрамних стяжок 8, які з'єднують з попередньо змонтованими міжрамними стяжками. Затяжку замкових з'єднань міжрамних стяжок 8 виконують аналогічно замковому з'єднанню 5. При цьому неприпустимо вільне ковзання будь якого з замкових з'єднань 5 чи 8. Піддатлива робота кріплення забезпечується шляхом проковзування верхняка 1 між стійками 2 та посилюючими елементами 3. При проковзуванні верхняка 1 крізь замкові з'єднання 5 та 8, замкові з'єднання 5 та 8 деформуються, що дає можливість верхняку 1 рухатись далі. За рахунок наявності посилюючих елементів 3 забезпечується необхідна жорсткість конструкції, що впливає на збільшення граничної несучої здатності кріплення. За рахунок клинового ефекту піддатливого проковзування верхняка 1 між стійками 2 та посилюючими елементами 3 забезпечується стабільність зусилля проковзування елементів у вузлах 1 UA 104329 C2 піддатливості і підвищується сила тертя між елементами ковзання. Таким чином, за наявності посилюючих елементів забезпечується більше навантаження на кріплення і більш плавна характеристика роботи кріплення, що в цілому позитивно впливає на стійкість гірничої виробки. 5 10 15 20 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Металеве аркове кріплення зі спецпрофілю, що містить верхняк (верхню частину кріплення) (1) та стійки (2) з прямолінійними нижніми та криволінійними верхніми частинами, що розташовані з внутрішньої сторони верхняка (1), піддатливі замкові з'єднання верхняка зі стійками (4), розміщені на криволінійних частинах кріплення, криволінійні посилюючі елементи (3) виготовлені зі спецпрофілю, що розташовані назовні кріплення напроти криволінійних частин стійок (2) і з'єднані зі стійками за допомогою замкових з'єднань (5, 6), яке відрізняється тим, що один кінець посилюючого елемента (3) налягає на верхняк (1) нижче замкового з'єднання верхняка зі стійкою (4), а інший розташований поряд з місцем розмежування криволінійної та прямолінійної частини стійки. 2. Кріплення за п. 1, яке відрізняється тим, що посилюючі елементи (3) зігнуті за радіусом вигину, близьким до радіуса вигину криволінійної частини стійки (2) з відхиленням не більше ніж 20 %. 3. Кріплення за пп. 1-2, яке відрізняється тим, що замкове з'єднання (5), що з'єднує зверху посилюючий елемент (3) зі стійкою (2) встановлюється таким чином, щоб між стійкою (2) та посилюючим елементом (3) у місці встановлення замкового з'єднання (5) був проміжок дещо менший, ніж проміжок що дозволяє вільно проковзувати верхняку (1). 4. Кріплення за пп. 1-3, яке відрізняється тим, що на криволінійні частини стійок (2) монтують замкові з'єднання міжрамних стяжок (8) так, що вони охоплюють стійку (2) та посилюючий елемент (3). 2 UA 104329 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3