RU2065056C1 - Arched multi-link timbering - Google Patents

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: arched multi-link timbering has frames made in the form of curvilinear members of special cross section. All members may be of similar length, bent radii may be different. EFFECT: high reliability. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и предназначено для крепления горных выработок. The invention relates to mining and is intended for securing mine workings.

Известны конструкции арочных многозвенных крепей, состоящих из рам, выполненных в виде соединенных внахлестку податливыми узлами криволинейных элементов из спецпрофиля (1, 2). Недостатком этих крепей является одинаковая величина нахлестки во всех податливых узлах независимо от характера приложения нагрузок. Known are the designs of arched multi-link supports, consisting of frames made in the form of curved elements from a special profile connected by an overlap by compliant nodes (1, 2). The disadvantage of these supports is the same overlap in all ductile nodes, regardless of the nature of the load application.

Наиболее близким аналогом является арочная многозвенная крепь, состоящая из рам, выполненных в виде соединенных внахлестку податливыми узлами криволинейных элементов из спецпрофиля, которая в зоне действия повышенных нагрузок усилена в виде двойного слоя спецпрофиля, образованного дополнительным криволинейным элементом, податливо прикрепленным замками к основному (3). Недостатком известной крепи является то, что в зоне действия повышенных нагрузок усиление крепи произведено дополнительным криволинейным элементом, податливо прикрепленным замками к верхнему криволинейному элементу без учета неравномерного нагружения, а концы элементов в податливых узлах имеют криволинейную форму. Это усложняет конструкцию и увеличивает металлоемкость крепи, так как имеются дополнительные элементы и замки для их соединения. Криволинейная форма концов элементов в податливых узлах усложняет технологию изготовления крепи, так как требуется дополнительная операция по формовке концов. The closest analogue is an arched multi-link support, consisting of frames made in the form of lap-knit compliant knots of curvilinear elements from a special profile, which is reinforced in the area of increased loads in the form of a double layer of a special profile formed by an additional curvilinear element, malleably attached by locks to the main one (3) . A disadvantage of the known lining is that in the area of increased loads, the lining is reinforced by an additional curved element, malleably attached by locks to the upper curved element without taking into account uneven loading, and the ends of the elements in malleable nodes have a curved shape. This complicates the design and increases the metal consumption of the lining, as there are additional elements and locks for their connection. The curvilinear shape of the ends of the elements in ductile nodes complicates the technology of manufacturing the lining, as it requires an additional operation to form the ends.

Основной задачей предлагаемого изобретения является сохранение высокой несущей способности крепи в условиях неравномерного нагружения, упрощение конструкции и технологии изготовления крепи, снижение металлоемкости. The main objective of the invention is to maintain a high load-bearing capacity of the lining under conditions of uneven loading, simplifying the design and manufacturing technology of the lining, reducing metal consumption.

Задача решается тем, что в арочной многозвенной крепи, состоящей из рам, выполненных в виде соединенных внахлестку податливыми узлами криволинейных элементов из спецпрофиля, усиленной в зоне действия повышенных нагрузок за счет создания двойного слоя спецпрофиля, двойной слой спецпрофиля выполнен в виде увеличенной нахлестки в податливых узлах, концы элементов в податливых узлах выполнены прямолинейными, длина прямолинейных участков меньше величины нахлестки; при этом длина всех элементов может быть одинаковой; радиусы изгиба элементов могут иметь разную величину, а замки могут взаимодействовать и смещаться вместе с концами прилегающих элементов. The problem is solved in that in an arched multi-link lining, consisting of frames made in the form of lap knots by flexible nodes of special profile reinforced in the area of increased loads due to the creation of a double layer of a special profile, the double layer of a special profile is made in the form of an increased overlap in compliant nodes , the ends of the elements in compliant nodes are made straight, the length of the straight sections is less than the overlap value; while the length of all elements can be the same; the bending radii of the elements can have different sizes, and the locks can interact and move together with the ends of adjacent elements.

Технический результат следующий:
обеспечивается повышенная несущая способность крепи в условиях неравномерного по периметру рам нагружения, так как нахлестка устанавливается в зависимости от ожидаемой нагрузки и величины изгибающего момента в каждом податливом узле;
обеспечивается равномерность и одинаковое сопротивление узлов при разной степени их нагружения, исключаются случаи их деформации и отказа в работе;
упрощается конструкция и технология изготовления крепи, так как длина элементов может быть одинаковой, а их концы выполнены прямолинейными;
снижается металлоемкость крепи.The technical result is as follows:
provides increased load-bearing capacity of the lining in conditions of loading frames uneven around the perimeter, since the overlap is set depending on the expected load and the magnitude of the bending moment in each flexible node;
uniformity and equal resistance of the nodes are ensured at different degrees of their loading, cases of their deformation and failure in operation are excluded;
the design and manufacturing technology of the lining is simplified, since the length of the elements can be the same, and their ends are made linear;
reduces the intensity of the lining.

На фиг. 1 изображена четырехзвенная крепь при действии вертикальной нагрузки; на фиг.2 та же крепь при действии наклонной нагрузки; на фиг.3 - пятизвенная крепь при действии вертикальной нагрузки. In FIG. 1 shows a four-link lining under the action of a vertical load; figure 2 the same lining under the action of an inclined load; figure 3 - five link support under the action of vertical load.

Арочная многозвенная крепь состоит из рам, выполненных из двух и более верхних 1, двух боковых 2 элементов криволинейной формы, изготовленных их спецпрофиля и соединенных внахлестку в податливых узлах 4 замками 5 болтового, клинового или другого типа, замки 5 взаимодействуют и смещаются с концами профилей прилегающих элементов. Нахлестка "а" в податливых узлах 3, расположенных в зоне действия повышенных нагрузок, увеличена по сравнению с нахлесткой "в" в остальных податливых узлах 4, расположенных вне зоны повышенных нагрузок. Элементы могут иметь одинаковую или разную длину, радиусы изгиба элементов могут быть разными. У пятизвенных крепей стрельчатой формы радиус изгиба R₁ верхнего элемента 6 меньше радиуса изгиба R₂ верхних элементов 7, примыкающих к нему, а радиус изгиба R₂ верхних элементов 7 меньше радиуса изгиба R₃ боковых элементов 2. Эта крепь имеет повышенную несущую способность при преобладающих вертикальных нагрузках. У четырехзвенных крепей верхние элементы 1 также могут иметь меньшие радиусы изгиба R₁, чем боковые элементы. Крепь может иметь несимметричную форму, в этом случае радиус изгиба R₁ одного из верхних элементов 1 будет меньше радиуса изгиба R₂,примыкающего к нему верхнего элемента. Концы элементов крепи выполнены прямолинейными. Длина прямолинейных участков 8 l_пр, расположенных в податливых узлах, меньше величины нахлестки "а" и "в" элементов. Прямолинейные участки концов нижних элементов 2, устанавливаемых на почву выработки, могут иметь большую длину, чем прямолинейные участки в податливых узлах, и устанавливаться вертикально или наклонно к почве выработки.Arched multi-link lining consists of frames made of two or more upper 1, two side 2 curvilinear elements made of their special profile and lapped in malleable nodes 4 with locks 5 of bolt, wedge or other type, locks 5 interact and move with the ends of adjacent profiles elements. The overlap "a" in compliant nodes 3 located in the zone of increased loads is increased compared with the overlap "in" in the remaining compliant nodes 4 located outside the zone of increased loads. Elements can have the same or different lengths, bending radii of elements can be different. Five-link lancet supports, the bending radius R _{1 of the} upper element 6 is less than the bending radius R _{2 of the} upper elements 7 adjacent to it, and the bending radius R _{2 of the} upper elements 7 is less than the bending radius R _{3 of the} side elements 2. This lining has an increased bearing capacity with prevailing vertical loads. In four-link supports, the upper elements 1 can also have smaller bending radii R ₁ than the side elements. The support may have an asymmetric shape, in this case, the radius of bending R _{1 of} one of the upper elements 1 will be less than the radius of the bending R ₂ adjacent to the upper element. The ends of the supports are made rectilinear. The length of rectilinear sections 8 l _CR located in pliable nodes, is less than the overlap "a" and "b" of the elements. The rectilinear sections of the ends of the lower elements 2 installed on the working soil can be longer than the straight sections in the compliant nodes and can be installed vertically or inclined to the working soil.

При работе крепи в податливых узлах, расположенных в зоне действия повышенных нагрузок, увеличиваются изгибающие моменты, которые за счет увеличенной нахлестки, повышающей сопротивление изгибу за счет двойного слоя спецпрофиля в два раза, воспринимаются без деформаций замковых соединений при сохранении требуемого сопротивления крепи. Благодаря этому по периметру рам крепи создаются участки с повышенным сопротивлением на изгиб, что обеспечивает работоспособность крепи в сложных условиях при неравномерном нагружении. During the operation of the lining in compliant nodes located in the zone of increased loads, bending moments increase, which due to the increased overlap, which doubles the bending resistance due to the double layer of the special profile, is perceived without deformation of the lock joints while maintaining the required lining resistance. Due to this, along the perimeter of the roof support frames, areas with increased bending resistance are created, which ensures the performance of the roof support in difficult conditions with uneven loading.

Claims (4)

1. Арочная многозвенная крепь, состоящая из рам, выполненных в виде соединенных внахлест податливыми узлами криволинейных элементов из спецпрофиля, которая в зоне действия повышенных нагрузок усилена за счет создания двойного слоя спецпрофиля, отличающаяся тем, что двойной слой спецпрофиля выполнен в виде увеличенной нахлестки в податливых узлах, концы элементов в податливых узлах выполнены прямолинейными, а длине прямолинейных участков этих элементов в податливых узлах меньше величины нахлестки. 1. Arched multi-link lining, consisting of frames made in the form of lap-shaped knots of flexible profiles of special profile, which in the area of increased loads is reinforced by creating a double layer of special profile, characterized in that the double layer of special profile is made in the form of an increased overlap in compliant nodes, the ends of the elements in compliant nodes are made linear, and the length of the straight sections of these elements in compliant nodes is less than the overlap value. 2. Крепь по п.1, отличающаяся тем, что длина всех элементов одинакова. 2. The support according to claim 1, characterized in that the length of all elements is the same. 3. Крепь по п.1, отличающаяся тем, что радиусы изгиба элементов имеют разную величину. 3. The lining according to claim 1, characterized in that the bending radii of the elements have different sizes. 4. Крепь по пп.1 3, отличающаяся тем, что замки в податливых узлах установлены с возможностью взаимодействия с концами прилегающих элементов. 4. Support in PP.1 to 3, characterized in that the locks in ductile nodes are installed with the possibility of interaction with the ends of adjacent elements.

Images