Предохранительный полок

 

Изобретение относится к горному делу, а и.менно к защитным устройствам углублявмых вертикальных стволов шахт и м.б. использовано в шахтном и подземном строительстве . Цель - повышение надежности работы предохранительного полка. На имеюш,ем амортизирующую подушку перекрытии предохранительного полка щарнирно установлены опорные элементы (ОЭ) 6. На их рабочих поверхностях (РП) 7, выполненных в виде логарифмической спирали, симметХ1-А сн и ж пр си рично с обоих сторон жестко закреплены ограничители 9. При этом РП 10 каждого из ограничителей 9 эквидистантна РП 7 соответствующего ОЭ 6 и смещена относительно РП 7 в сторону оси шарнира 11. Послед п;л каждого ОЭ 6 помещен в полюсе логарифмической спирали, выполненной с параметрическим углом, меньи.шм угла самоторможения ОЭ 6 по материалу крепи (К) 8. При достижении на перекрыти и расчетной нагрузки сопротивление материала К 8 будет преодолено РП 7. При этом ОЭ 6 будут углубляться в материал 8 до тех по р, по ка не вступят в контакт с К 8 ограничители 9 Это приведет к перераспределению усилий между РП 7 и РП 10, уменьшению трения и движению ОЭ 6 вниз, что будет сопровождаться снятием материала К 8 на глубину, равную расстоянию по нормам крепи между РП 7 и ИХ При неровностях К 8 ограничители 9 и иэ b поворачиваются в шарнире 11, отслеживая местный рельеф при сохранении направления и величины равнодействующей силы. 3 ил. SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 Е 21 D 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4198059/22-03 (22) 20.02.87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) Г. Г. Литвинский (53) 622.251.0 02.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 928018, кл. Е 21 D 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1146458, кл. Е 21 D 7/00, 1983. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЪНЪ|Й ПОЛОК (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к защитным устройствам углубляемых вертикальных стволов шахт и м.б. использовано в шахтном и подземном строительстве. Цель — повышение надежности работы предохранительного полка. На имеющем амортизирующую подушку перекрытии предохранительного полка шарнирно установлены опорные элементы (ОЭ) 6. На их рабочих поверхностях (РП) 7, выполненных в виде логарифмической спирали, симметÄÄSUÄÄ 1460292 A1 рично с обоих сторон жестко закреплены ограничители 9. При этом РП 10 каждого из ограничителей 9 эквидистантна РП 7 соответствующего ОЭ 6 и смещена относительно

РП 7 в сторону оси шарнира 11. Последн:::1 каждого 03 6 помещен в полюсе логарифмической спирали, выполненной с параметрическим углом, меньшим угла самоторможения 03 6 по материалу крепи (К) 8. При достижении на перекрытии расчетной нагрузки сопротивление материала К 8 будет преодолено РП 7. При этом ОЭ 6 будут углубляться в материал 8 до тех пор, пока не вступят в контакт с К 8 ограничители 9. Это приведет к перераспределению усилий между.

РП 7 и РП !О, уменьшению трения и движению 03 6 вниз, что будет сопровождаться снятием материала К 8 на глубину, равную расстоянию по нормам крепи между РП 7 н

10. При неровностях К 8 ограничители 9 и

ОЭ 6 поворачиваются в шарнире 11, отслеживая местный рельеф при сохранении направления и величины равнодействующей силы. 3 ил.

-А

1460292

Изобретение относится к горному делу, а именно к защитным устройствам углубляемых вертикальных стволов шахт, и может быть использовано в шахтном и подземном строительстве.

Цель изобретения — повышение надежности работы предохранительного полка.

На фиг. 1 показан предохранительный полок, разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2.

Предохранительный полок состоит из несущего перекрытия 1, выполненного из металлических балок и слоев деревянного наката, на котором размещена амортизирующая подушка 2 (из шлака, песка, щебня) для более равномерного распределения нагрузки от падающего подъемного сосуда 3.

Амортизирующая подушка 2 сверху закрыта водонепроницаемым слоем 4 (например, цементная стяжка и т.п,) . .Ha несущем перекрытии 1 с помощью выдвижных консолей 5 шарнирно установлены опорные элементы 6, которые своими рабочими поверхностями 7 утоплены в крель 8. Таким образом, полок покоится на выдвижных консолях 5 и опорных элементах б. Рабочая поверхность 7 опорных элементов б выполнена

ll ниле логарифмической спирали. На опорIII.I_#_ .элементах б симметрично с обеих стор в .;;сстко закреплены ограничители 9, тор.ы 1 которых эквидистантны рабочей по; .р I в ги опорных элементов и смещены к в II I I K вращения опорных элементов 6. Шарнир 1! опорных элементов б помещен в полюсе логарифмической спирали рабочей поверхности 7, а сама логарифмическая спираль выполнена с параметрическим углом, меньшим угла самоторможения опорных элементов 6 по материалу крепи 8.

Предохранительный полок работает сле, дующим образом.

Подъемный сосуд 3 при падении проламывает водонепроницаемый слой 4 и проникает в амортизирующую подушку 2, передавая часть своей кинетической энергии на несущее перекрытие 1. Как только нагрузка на несущее перекрытие 1 достигает расчетной величины, сопротивление материала крепи 8 (например, бетона) преодолевается рабочими поверхностями 7 упорных эле-. ментов 6 и они начинают двигаться вдоль образующей крепи 8, сминая ее поверхность.

При этом опорные элементы 6 углубляются в материал крепи 8, поскольку работают в режиме самоторможения и трение не позволяет им скользить по поверхности крепи до тех пор, пока не вступают в контакт с крепыш 8 ограничители 9 своими торцами 10.

Это приводит к перераспределению усилий между контактными поверхностями 7 и 10 опорных элементов 6 и ограничителей 9 соответственно, уменьшению трения и движению опорных элементов 6 вниз, что сопроФормула изобретения

45 Предохранительный полок, включающий несущее перекрытие с амортизирующей подушкой и установленные на нем опорные элементы с ограничителями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы предохранительного полка, опорные элементы установлены на перекрытии шарнирно, а их рабочие поверхности выполнены в виде логарифмической спирали, при этом на рабочих поверхностях опорных элементов симметрично с обеих. сторон жестко

55 закреплены ограничители, рабочая поверхность каждого из которых эквидистантна рабочей поверхности соответствующего опорного элемента и смещена относительно рабо5

40 вождается смятием материала крепи 8 на глубину, равную расстоянию по нормам к крепи между торцами 10 и поверхностью 7.

Поворот опорных элементов б в шарнире 11 не происходит, когда равнодействующая всех сил взаимодействия с крепыш 8 проходит через. центр шарнира. При неровностях крепи 8 опорный элемент 6 с ограничителями 9 поворачивается в шарнире 11, отслеживая местный рельеф при сохранении направления и величины равнодействующей Т Величина равнодействующей 1 зависит от степени заглубления опорных элементов 6 в материал крепи 8 и его свойств. Изменяя заглубление опорных элементов 6 в крепь 8 при выборе места установки ограничителей 9, обеспечивают условие надежной работы полка, когда несущая способность его перекрытия превышает сопротивление перемещению полка.

Кинетическая энергия от падения подъемного сосуда 3 затрачивается на работу по преодолению сил смятия бетона и трения рабочих поверхностей 7 опорных элементов 6 при их движении в крепи 8, Переместившись на расстояние, определяемое из условий равенства кинетической энергии падения подьемного сосуда 3 и работы сил сопротивления движению опорных элементов 6, несущее перекрытие 1 полка останавливается, удерживая на себе подъемный сосуд 3.

Численные соотношения, характеризующие работу полка предлагаемой конструкции, могут быть следующие. При аварийном обрыве подъемного каната и падении подъемного сосуда массой 10 т с высоты 500 м кинетическая энергия составляет 50 МДж. При установке предохранительного полка на 16 ножевых опорных элементах (два яруса по восемь опорных элементов с сопротивлением скольжению порядка 500 кн каждый) перемещение полка после удара подъемного сосуда составляет около 7 м. При этом полок испытывает нагрузку 8 Мн, на которую следует рассчитать его несущее перекрытие.

1460292

Составитель А. Королев

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 441/34 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 чей поверхности последнего в сторону оси шарнира, причем шарнир каждого опорного элемента помещен в полюсе логарифмической спирали, выполненной с параметрическим углом меньше угла самоторможения опорных элементов по материалу крепи.