Гнучка ємкість для виготовлення приштрекової литої охоронної смуги

Реферат: Гнучка ємкість для виготовлення приштрекової литої охоронної смуги, що містить відрізок рукава з закріпленими до його торців верхньої та нижньої кришок і нагнітальний патрубок для подання будівельної суміші. Для підвищення несучої спроможності литої приштрекової охоронної смуги в центральній частині верхньої кришки виконано послаблення у вигляді перфорації, при цьому нагнітальний патрубок має гідродинамічний опір, рівний 10-20 % від гідродинамічного опору перфорації. UA 105699 C2 (12) UA 105699 C2 UA 105699 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до гірничої промисловості і може бути використаний для виготовлення приштрекової литої охоронної смуги, яка підтримує підготовчу виробку позаду діючої лави для того, щоб забезпечити можливість повторного використання підготовчої виробки. Відома гнучка ємкість для виготовлення жорсткої тумби для приштрекової литої охоронної смуги (UA, № u 56412, кл. E21D 11/10, опубл. 10.01.2011 p.). Ємкість складається з відрізка рукава з тканини, зашитий з обох торців відрізками тканини, вшитий нагнітальний патрубок для подання будівельної суміші, причому всередині ємкості безпосередньо під тканину рукава по всьому його контуру встановлено каркас з металічного спіралевидного армуючого елемента, а на її бічних поверхнях сформовані бокові складки за допомогою натягнутого ззовні ємкості між витками каркаса еластичного шпагату. Ємкість встановлюють в вироблений простір і нагнітають будівельну суміш в патрубок. Під тиском цієї суміші, та завдяки пружності спіралевидного армуючого елемента ємкість збільшує свою висоту й торкається покрівлі відпрацьованого пласта. Повітря витискається з ємкості під напором будівельної суміші. Після затвердіння суміші тумба готова прийняти навантаження покрівлі відпрацьованого пласта. Недоліком використання ємкості є неможливість забезпечення повного контакту верхнього торця тумби. Це обумовлено тим, що безпосередня покрівля пласта після його виїмки на спряженні лави зі штреком підкріплюється додатковими елементами, такими як прогони, камерні балки із спеціального профілю та іншими підсилюючими елементами додаткового кріплення. Вказані підсилюючі елементи викладаються перпендикулярно один до одного, щоб забезпечити надійне посилення покрівлі. В результаті чого верхній торець тумби не має можливості притискатися повністю до породного оголення покрівлі пласта. Натурні спостереження свідчать про те, що доля площі контакту верхнього торця тумби, що контактує з безпосередньою покрівлею відпрацьованого пласта становить не більше 30 %. Тому після затвердіння будівельної суміші, тумба зазнає високої місцевої концентрації навантаження гірським тиском на ділянках, де виступають прогони та камерні балки. Вказані місця концентрації напружень спричиняють передчасне розколювання та руйнування тумб, що знижує на 40-60 % несучу спроможність литої смуги, а отже зменшує ефективність її роботи. Високо навантажені очисні вибої рухаються зі швидкістю 150-200 м на місяць. Тому сучасні нагнітальні насоси забезпечують високі темпи нагнітання будівельної суміші, які сягають 1-1,5 3 м за хвилину. При таких темпах поруватість тканини, з якої виготовлена тумба не встигає випускати повітря з ємкості, в результаті чого ємкість може порватись. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється є опалубка в якості гнучкої ємкості для виготовлення приштрекової литої охоронної смуги у вигляді сформованих тумб (SU, № 1776315, кл. E21D 11/10, опубл. 15.11.1982 p.). Опалубка містить відрізок рукава з зовнішнім армуванням у вигляді спіральної пружини з закріпленими до його торців верхньою та нижньою кришками, нагнітальний патрубок для подавання будівельної суміші, при цьому верхня кришка обладнана додатковим патрубком для випускання повітря, а нижня кришка обладнана фіксаторами, що встановлені з можливістю їх закріплення на верхній кришці. Опалубку встановлюють на підошві відпрацьованого пласта і відкривають фіксатори. Під дією спіральної пружини опалубка збільшує висоту і торкається безпосередньої покрівлі пласта. По нагнітальному патрубку подають будівельну суміш, а повітря витискується з додаткового патрубка для випуску повітря. Після заповнення опалубки тумба готова прийняти навантаження покрівлі відпрацьованого пласта. Недоліком пристрою є неможливість надійного контакту верхньої кришки з породним оголенням покрівлі пласта тому, що безпосередня покрівля підсилюється додатковими елементами кріплення, які заважають виникненню повного контакту верхньої кришки опалубки з покрівлею. В результаті після затвердіння суміші на ділянках контакту тумби з додатковими елементами підсилення покрівлі виникають місцеві концентрації напруження, що сприяють передчасному розколюванню тумби, й зменшують її несучу спроможність на 40-60 %. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення гнучкої ємкості для виготовлення приштрекової литої охоронної смуги, в якій за рахунок удосконалення конструктивних особливостей забезпечується повний контакт верхньої кришки ємкості з безпосередньою покрівлею пласта, що приводить до зменшення місцевих концентрацій напружень, забезпечуючи підвищення несучої спроможності литої приштрекової охоронної смуги. Поставлена задача вирішується тим, що в гнучкій ємкості для виготовлення приштрекової литої охоронної смуги, що містить відрізок рукава з закріпленими до його торців верхньої та нижньої кришок і нагнітальний патрубок для подання будівельної суміші, згідно винаходу в центральній частині верхньої кришки виконано послаблення у вигляді перфорації, при цьому 1 UA 105699 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нагнітальний патрубок має гідродинамічний опір, рівний 10-20 % від гідродинамічного опору перфорації. Доцільно, але не обов'язково верхню та нижню кришки гнучкої ємкості виконувати прямокутними, а перфорацію виконувати у вигляді двох ліній, що перехрещуються та співпадають з діагоналями прямокутника кришки. Як варіант верхню та нижню кришки гнучкої ємкості доцільно виконувати круглими, а перфорацію виконувати у вигляді кола, концентричного колу кришки. Перфорація в центральній частині верхньої кришки гнучкої ємкості виконує подвійну роль: під час нагнітання будівельної суміші вона випускає збиткове повітря з гнучкої ємкості, а після заповнення гнучкої ємкості і при подальшому нагнітанні верхня кришка в місці перфорації розривається и випускає будівельну суміш у зазори між верхньою кришкою та додатковими елементами кріплення безпосередньої покрівлі, в результаті чого будь-які зазори заповнюються будівельною сумішшю, що забезпечує повний контакт виготовленої литої смуги з покрівлею відпрацьованого пласта. Це гарантує зменшення місцевих концентрацій напружень та передчасного руйнування литої смуги, а отже підвищує опір литої смуги силам гірського тиску і в підсумку її несучу спроможність. Після наповнення ємкості будівельною сумішшю продовжують подачу цієї суміші, що призводить до значного підвищення тиску всередині ємкості. Це спричиняє розрив послаблення по перфорації, саме тому, що нагнітальний патрубок має гідродинамічний опір, рівний 10-20 % від гідродинамічного опору перфорації. Менша різниця опорів може призвести до часткового розриву, що зменшую ефективність заповнення зазорів. При більшій різниці опорів повітря, що витискається з ємкості під час її наповнення, може передчасно порвати послаблення, за рахунок чого зменшується повнота наповнення ємкості та обумовлює виникнення додаткових щільностей, зазорів та зменшення контакту ємкості з породами покрівлі. При заявленому діапазоні різниці опору, повітря витискається через послаблення перфорації в керованому режимі, бо в'язкість повітря на два порядки менша ніж в'язкість будівельної суміші. Приклад конструкції гнучкої ємкості та опис її роботи ілюструється кресленнями, де на фіг. 1 показана гнучка ємкість, яка має форму паралелепіпеду; на фіг. 2. - гнучка ємкість у формі циліндра; на фіг. 3 - гнучка ємкість, що встановлена у відпрацьованому просторі. Гнучка ємкість складається з відрізка поліпропіленового рукава 1, з закріпленими до його торців 2 та 3 верхньої 4 та нижньої кришок 5 і нагнітальний патрубок 6 для подачі будівельної суміші, котрий закріплено на стику відрізка рукава, та верхньої кришки. В центрі 7 верхньої кришки 4 виконане послаблення у вигляді перфорації 8, а гідродинамічний опір перфорації 8 дорівнює 0,12 м тоді як гідродинамічний опір нагнітального патрубка 6 становить 0,024 м, що становить 20 % від гідродинамічного опору перфорації 8. При виконанні верхньої та нижньої кришок гнучкої ємкості прямокутними перфорацію виконують у вигляді двох ліній 8, що співпадають з діагоналями прямокутних кришок (фіг. 1). У випадку, коли верхня та нижня кришки гнучкої ємкості мають форму кіл, перфорація має вигляд кола, що розташоване концентрично колу кришки. На фіг. 3 наведений приклад встановленої у відпрацьованому просторі гнучкої ємкості у формі паралелепіпеду між підошвою 9 та покрівлею 10, яка посилена додатковими балками 11. В нагнітальний патрубок 6 подають будівельну суміш в напрямку, вказаному стрілкою. Після заповнення ємкості 1 і виникнення контакту верхньої кришки 4 з балками 11 суміш продовжують закачувати в ємкість 1. Послаблення у вигляді перфорації 8 під дією зростаючого тиску розривається, а суміш 12 видавлюється в зазори між балками та верхньою кришкою 4 і заповнює їх, створюючи надійний контакт ємкості з покрівлею. Подачу будівельної суміші 12 припиняють після появлення суміші на верхньому торці 2 тумби 1. Таким чином, при осіданні покрівлі лита смуга з наповнених ємкостей зберігає несучу спроможність і максимально опирається дії гірського тиску, підтримуючи підготовчу виробку позаду діючої лави. 2 UA 105699 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Гнучка ємкість для виготовлення приштрекової литої охоронної смуги, що містить відрізок рукава з закріпленими до його торців верхньої та нижньої кришок і нагнітальний патрубок для подання будівельної суміші, яка відрізняється тим, що в центральній частині верхньої кришки виконано послаблення у вигляді перфорації, при цьому нагнітальний патрубок має гідродинамічний опір, рівний 10-20 % від гідродинамічного опору перфорації. 2. Гнучка ємкість за п. 1, яка відрізняється тим, що верхня та нижня кришки гнучкої ємкості виконані прямокутними. 3. Гнучка ємкість за п. 2, яка відрізняється тим, що перфорація виконана у вигляді двох ліній, що перехрещуються та співпадають з діагоналями прямокутника кришки. 4. Гнучка ємкість за п. 1, яка відрізняється тим, що верхня та нижня кришки гнучкої ємкості виконані круглими. 5. Гнучка ємкість за п. 4, яка відрізняється тим, що перфорація виконана у вигляді кола, концентричного колу кришки. 3 UA 105699 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 4