RU2194861C2 - Tongue-and-groove joint - Google Patents

Abstract

FIELD: mining; tongue-and-groove joint designed for joining and directed motion of cappings of neighboring units of powered support. SUBSTANCE: tongue-and-groove joint for cappings of temporary powered support includes hinges used for joining of neighboring cappings with tongue having cylindrical head and guide with cylindrical recess in which tongue head is installed for limited motion and mutual turning of neighboring cappings in vertical plane perpendicular to longitudinal axis of support. Tongue-and-groove joint is distinguished by the fact that joint of tongue with capping is made in the form of double joint connected to capping by means of locking shaft for limited turning of tongue and capping round horizontal longitudinal axis. EFFECT: simple design ensuring considerable relative vertical and angular motions of cappings. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу. Разработано для соединения верхняков соседних секций крепи, предназначенной для временного поддержания кровли в призабойной зоне горных выработок, проводимых буровзрывным способом. Изобретение может быть использовано в механизированных крепях для временного поддержания в выработках, проводимых комбайновым способом, а также в механизированных крепях очистных забоев, где наблюдаются значительные неровности кровли. The invention relates to mining. Designed to connect the upper sections of adjacent sections of the lining, designed to temporarily maintain the roof in the bottom-hole zone of mine workings, carried out by a blasting method. The invention can be used in mechanized supports for temporary maintenance in workings conducted by the combine method, as well as in mechanized supports for mines where significant unevenness of the roof is observed.

При проведении горных выработок буровзрывным способом почва и кровля их отличаются значительными неровностями. Особенно это характерно для кровли выработок арочной формы. В таких условиях использование обычных секционных механизированных крепей затруднительно, так как боковые секции при их распоре между кровлей и почвой выработки будут наклоняться в сторону продольной оси выработки. Верхние опорные элементы (верхняки) при жестком соединении с распорными гидростойками не имеют возможности приспосабливаться к неровностям кровли. В результате этого в гидростойках возможны значительные изгибающие напряжения. При передвижении крепи методом шагания нарушается параллельность их перемещения. When mining workings using a blasting method, their soil and roof are distinguished by significant irregularities. This is especially true for the roof of the excavations of the arched form. In such conditions, the use of conventional sectional mechanized roof supports is difficult, since the lateral sections, when spread between the roof and the working soil, will tilt towards the longitudinal axis of the working. The upper supporting elements (upper) when rigidly connected with spreader hydrostations do not have the ability to adapt to the unevenness of the roof. As a result of this, significant bending stresses are possible in hydraulic stands. When moving the lining by the walking method, the parallelism of their movement is violated.

Известны шпунтовые соединения, которые применяются при сооружении защитных стенок гидротехнических объектов ("Энциклопедический словарь" т.2. М.: Сов. энцикл. , 1964, с. 675). Такие соединения обычно используются в жестких забивных конструкциях. Они не могут быть использованы в подвижных системах для направленного перемещения отдельных элементов, каковыми являются механизированные распорно-шагающие крепи. Known tongue-and-groove connections that are used in the construction of protective walls of hydraulic structures ("Encyclopedic Dictionary" vol. 2. M .: Sov. Encycl., 1964, p. 675). Such joints are commonly used in rigid driven structures. They cannot be used in moving systems for the directed movement of individual elements, such as mechanized strut-walking supports.

Известно также шпунтовое соединение, применяемое в механизированной крепи 2М-81К (Горные машины и комплексы./ Под ред.Топчиева А.В. М.: Недра, 1971, с.261, 486). The tongue and groove joint used in the mechanized roof support 2M-81K is also known (Mining machines and complexes. / Under the editorship of Topchiev A.V. M .: Nedra, 1971, p. 261, 486).

Рассматриваемое шпунтовое соединение состоит из шпунта и направляющей, которые шарнирно смонтированы на верхняках соседних секций крепи. При перемещении одной секции совместно с верхняком его шпунт скользит по направляющей, обеспечивая параллельное положение соседних секций. Отклонение одного верхняка относительно другого в вертикальной плоскости незначительно. Оно определяется габаритными размерами зева шарниров и толщины хвостовиков шпунта и направляющей. Угловое отклонение одного верхняка относительно другого в вертикальной плоскости в рассматриваемой конструкции практически невозможно. The tongue and groove joint under consideration consists of a tongue and a guide, which are pivotally mounted on the tops of the adjacent support sections. When moving one section together with the top, its tongue slides along the guide, providing a parallel position of neighboring sections. The deviation of one upper relative to another in the vertical plane is negligible. It is determined by the overall dimensions of the pharynx of the hinges and the thickness of the tongues of the tongue and groove and the guide. The angular deviation of one upper relative to another in a vertical plane in the structure under consideration is practically impossible.

Наиболее близким по конструктивному устройству и принципу действия является шпунтовое соединение, примененное в а.с. 407054 "Комплект механизированной крепи" и предназначенное для соединения между собой верхняков соседних секций и комплектов механизированной крепи, используемой в очистных забоях. Рассматриваемое соединение состоит из шпунта с цилиндрической головкой, промежуточного звена (планки) с цилиндрическим пазом, соединенного шарнирно с кронштейнами, смонтированных в верхняках крепи. Кроме того, в состав двух соседних шпунтовых соединений входит гидродомкрат с рычагами для воздействия на то или другое соединение при изменении высоты секции крепи. The closest in design and operation principle is the tongue-and-groove connection used in A.S. 407054 "Set of mechanized lining" and designed to connect the upper sections of adjacent sections and sets of mechanized lining used in mines. The connection in question consists of a tongue with a cylindrical head, an intermediate link (strap) with a cylindrical groove, pivotally connected to brackets mounted in the upper supports. In addition, the composition of two adjacent tongue-and-groove joints includes a hydraulic jack with levers for influencing one or another connection when changing the height of the lining section.

К недостаткам рассматриваемого соединения следует отнести сложность конструкции и невозможность изменения положения верхняков в поперечном направлении относительно продольной секции крепи. The disadvantages of this connection should include the complexity of the design and the inability to change the position of the tops in the transverse direction relative to the longitudinal section of the lining.

На основании вышеизложенного имеется необходимость в разработке конструкции такого шпунтового соединения, которое позволяло бы сохранять не только параллельное расположение соседних секций, но и допускало бы значительные вертикальные и угловые перемещения одного верхняка относительно другого. Такие перемещения крайне необходимы при значительных неровностях кровли, особенно в выработках арочной формы. Based on the foregoing, there is a need to develop a design for such a tongue and groove joint, which would not only allow the parallel arrangement of adjacent sections, but also allow significant vertical and angular movements of one upper relative to another. Such movements are extremely necessary with significant unevenness of the roof, especially in the workings of the arched form.

Целью настоящего изобретения является разработка конструкции шпунтового соединения между верхняками соседних секций механизированной распорно-шагающей крепи, предназначенной для временного поддержания кровли в призабойной зоне горных выработок арочной формы, проводимых буровзрывным способом. Шпунтовое соединение должно обеспечивать параллельность перемещения верхняков совместно с распорными гидростойками соседних секций крепи, возможность вертикального перемещения и углового поворота одного верхняка относительно другого для лучшего приспособления к неровностям кровли проводимой горной выработки. При этом возможность поворота верхняков на распорных гидростойках должна быть обеспечена шарнирным соединением. The aim of the present invention is to develop a tongue and groove structure between the tops of adjacent sections of the mechanized spacer-walking lining, designed to temporarily maintain the roof in the bottomhole zone of the mine workings arched, carried out by a blasting method. The tongue-and-groove connection should provide parallel movement of the tops together with spreader girders of the adjacent support sections, the possibility of vertical movement and angular rotation of one top tower relative to another to better adapt to uneven roofs of the mine working. In this case, the possibility of rotation of the upper sections on spreader hydrostands should be provided with a swivel joint.

Согласно изобретению поставленные цели достигаются тем, что шпунтовое соединение для верхняков временной механизированной распорно-шагающей крепи, включающее в себя шарниры, посредством которых соединены с соседними верхняками шпунт с цилиндрической головкой и направляющая с цилиндрическим пазом, в котором размещена головка шпунта с возможностью ограниченного перемещения и взаимного поворота соседних верхняков в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси крепи, отличается тем, что соединение шпунта с верхняком соседней секции выполнено в виде двойного шарнира. Двойной шарнир присоединен к верхняку при помощи запорного валика и позволяет осуществлять ограниченный поворот шпунта и верхняка вокруг горизонтальной продольной оси. According to the invention, the stated objectives are achieved in that the tongue-and-groove connection for the tops of the temporary mechanized spacer-walking lining, including hinges, by means of which the tongue with a cylindrical head and the guide with a cylindrical groove, in which the tongue head is placed with limited movement, are connected and the mutual rotation of the adjacent tops in a vertical plane perpendicular to the longitudinal axis of the lining, characterized in that the connection of the tongue with the top of the adjacent sections are made in the form of a double hinge. The double hinge is attached to the upper by means of a locking roller and allows for a limited rotation of the tongue and upper around the horizontal longitudinal axis.

Предлагаемая конструкция шпунтового соединения верхняков соседних секций механизированной передвижной крепи позволяет сохранять параллельность при их перемещении, иметь возможность ограниченного перемещения и угловых поворотов во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях соседних верхняков для приспособления к неровностям кровли проводимой горной выработки. The proposed design of the tongue-and-groove connection of the upper sections of the adjacent sections of the mechanized mobile lining allows you to maintain parallelism when moving them, to have limited movement and angular rotations in mutually perpendicular vertical planes of the adjacent upper sections to adapt to the unevenness of the roof of the mine working.

Существенные отличия: шпунтовое соединение, предназначенное для соединения шарнирно закрепленных верхняков соседних секций механизированной крепи, выполнено так, что головка (выступ) шпунта и паз направляющей имеют цилиндрическую форму с возможностью ограниченного перемещения штоков распорных гидростоек совместно с верхняками при изменении высоты выработки в отдельных местах, а также поворота верхняков при неровностях кровли. Significant differences: the tongue-and-groove connection, designed to connect the articulated tops of adjacent sections of the powered roof support, is made so that the tongue head (protrusion) and the groove of the guide are cylindrical with the possibility of limited movement of the rods of the hydraulic spacers together with the tops when changing the working height in separate places, as well as the rotation of the upper with uneven roofs.

Соединение шпунта с верхняком крепи выполнено в виде двойного шарнира, присоединенного к верхняку посредством валика с возможностью ограниченного поворота шпунта и верхняка вокруг горизонтальной продольной оси. The connection of the tongue with the upper lining is made in the form of a double hinge attached to the upper by means of a roller with the possibility of limited rotation of the tongue and the upper about a horizontal longitudinal axis.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено поперечное сечение шпунтового соединения. The invention is illustrated by the drawing, which shows a cross section of a tongue-and-groove connection.

На чертеже представлено конструктивное устройство предлагаемого шпунтового соединения для верхняков секций временной механизированной крепи. Оно состоит из направляющей 1, шпунта 2 с цилиндрической головкой 3. Направляющая 1 присоединена к верхняку 4 посредством шарнира с запорным валиком 5. Шпунт 2 шарнирно прикреплен к верхняку 6 посредством двойного шарнира 7. Шпунт при помощи горизонтального шарнира с запорным валиком 8 связан с поперечным шарниром 7. Поперечный (вертикальный) шарнир 7 присоединен к верхняку 6 посредством запорного валика 9. The drawing shows a structural device of the proposed tongue and groove joints for the upper sections of the temporary mechanized lining. It consists of a guide 1, a tongue 2 with a cylindrical head 3. The guide 1 is attached to the top 4 by a hinge with a locking roller 5. The tongue 2 is pivotally attached to the upper 6 by a double hinge 7. The tongue is connected to the transverse joint with a horizontal hinge with a locking roller 8 hinge 7. The transverse (vertical) hinge 7 is attached to the top 6 by means of a locking roller 9.

Принцип работы предлагаемого шпунтового соединения для связи верхняков соседних секций механизированной крепи следующий. The principle of operation of the proposed tongue-and-groove connection for connecting the upper parts of adjacent sections of powered roof supports is as follows.

При перемещении одной из секций крепи ее верхняк 6 получает направленное перемещение вдоль продольной оси скольжения шпунта 3 в пазу направляющей 1, шарнирно закрепленной на верхняке 4. В процессе перемещения секции, когда встречается выступ в кровле выработки, распорные гидростойки уменьшают свою высоту, в результате чего верхняк 6 опускается. Шпунт 2 благодаря своей цилиндрической головке 3 не препятствует опусканию верхняка 6, осуществляя поворот в пазу направляющей 1, и переходит из среднего положения в положение II. При распоре секции в выработке, где высота ее больше установленной по паспорту буровзрывных работ, верхняк 6 поднимается вверх, а шпунт 2 из среднего положения переходит в положение I. Аналогичный характер перемещения будет иметь верхняк 4, но в этом случае изменяет свое положение направляющая 1. When moving one of the support sections, its upper 6 receives directional movement along the longitudinal axis of the tongue 3 into the groove of the guide 1 pivotally mounted on the upper 4. During the movement of the section, when there is a protrusion in the roof of the excavation, the spacer hydrostations decrease their height, as a result of which the upper 6 is lowered. The tongue 2 due to its cylindrical head 3 does not prevent the lowering of the upper shaft 6, turning in the groove of the guide 1, and moves from the middle position to position II. When the section in the mine is expanding, where its height is greater than the drilling and blasting passport established, the top 6 rises up, and the tongue 2 moves from the middle position to position I. The top 4 will have a similar character of movement, but in this case the guide 1 will change its position.

Приспособление соседних верхняков к неровностям кровли в перпендикулярном к продольной оси крепи направлении происходит за счет поперечного шарнира 7 с поворотом вокруг валика 9 и взаимным поворотом шпунта 3 и направляющей 1 вокруг их общего центра. Adaptation of the neighboring roofs to the unevenness of the roof in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the lining occurs due to the transverse hinge 7 with rotation around the roller 9 and mutual rotation of the tongue 3 and the guide 1 around their common center.

Claims (1)

Шпунтовое соединение для верхняков временной механизированной крепи, включающее шарниры, посредством которых соединены с соседними верхняками шпунт с цилиндрической головкой и направляющая с цилиндрическим пазом, в котором установлена головка шпунта с возможностью ограниченного перемещения и взаимного поворота соседних верхняков в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси крепи, отличающееся тем, что соединение шпунта с верхняком выполнено в виде двойного шарнира, присоединенного к верхняку посредством запорного валика с возможностью ограниченного поворота шпунта и верхняка вокруг горизонтальной продольной оси. A tongue-and-groove connection for the tops of a temporary mechanized roof support, including hinges, by means of which a tongue with a cylindrical head and a guide with a cylindrical groove are connected to neighboring tops, in which a tongue head is installed with the possibility of limited movement and mutual rotation of the neighboring tops in a vertical plane perpendicular to the longitudinal axis of the roof support, characterized in that the tongue and groove connection is made in the form of a double hinge attached to the upper shaft by means of a locking sleeve ika for limited rotation verhnyaka tongue and around a horizontal longitudinal axis.