PL227410B1 - Obudowa łukowa podatna spłaszczona - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest obudowa łukowa podatna spłaszczona złożona z dwóch łuków stropnicowych i dwóch łuków ociosowych przeznaczona do zabezpieczenia przekroju wyrobisk korytarzowych przygotowawczych, udostępniających lub komorowych wykonywanych w kopalniach węgla kamiennego.

Prowadzone w kopalniach obserwacje rozwiązań obudów wykazały, że ważne znaczenie dla kopalń węgla kamiennego mają obudowy, które są wykonywane w samym pokładzie węgla bez prowadzenia znacznej przybierki skał stropowych czy spągowych.

Przybierka skał stropowych (płonnych) wymaga ich lokowania na hałdach, co powoduje określone problemy ekologiczne i technologiczne. Urobek z przodków węglowo - kamiennych często powoduje dodatkowe niepotrzebne zanieczyszczenie wydobywanego węgla.

W kopalniach istnieje możliwość wykonywania i utrzymywania wyrobisk korytarzowych ze spłaszczonym stropem, gdzie stosunek rozpiętości łuków stropnicowych do ich strzałki jest mniejszy od 0,3, a nie jak w przypadku obudów tradycyjnych typu ŁP jest większy od 0,4. Znane są w górnictwie rozwiązania obudów spłaszczonych przedstawione w katalogach określone nazwą obudowy łukowo-prostej ŁPS czy nazwą obudów łukowo-prostej podatnej ŁPrP, ŁPrw. Odrzwia takie są wykonane z kształtowników stalowych oznaczanych: V25, V29, V32, V36 i składają się z elementów w liczbie 4, 5 lub 6-ciu sztuk połączonych z sobą na zakładkę. W rozwiązaniach stosuje się łuki, które są gięte na długości jednym promieniem lub gięte dwoma promieniami, z których jeden jest promieniem małym, uzyskiwanymi przez zaginanie kształtownika tak, że w odrzwiach obudowy ŁPrP tworzą krawędziowe naroża o kącie rozwarcia ok. 130° pomiędzy ociosem, a stropem wyrobiska, a w odrzwiach LPrw stosowany jest łuk kolankowy o promieniu gięcia 800 mm. Rozwiązania takie nie zawsze są korzystne w praktycznym stosowaniu zarówno ze względów wytrzymałościowych jak i technologicznych zapewniających bezpieczne wykonanie obudowy.

W efekcie istnieje potrzeba poprawy rozwiązań obudów spłaszczonych przez takie ich ukształtowanie, aby zminimalizować ilość łuków w odrzwiach obudowy oraz uzyskać korzystne przejście obudowy w narożu wyrobiska od części stropowej do ociosowej oraz poprawić ich technologię wykonania zwiększającą ich bezpieczeństwo. Z opisu patentowego PL 197046 znane jest rozwiązanie spłaszczonej obudowy podporowej, która ma łuk ociosowy gięty trzema promieniami tak, że stosunek promienia środkowego do promienia skrajnego wychodzącego od prostki ma stałą wartość równą 0,2 niezależnie od szerokości odrzwi, a stosunek promienia środkowego do promienia na odcinku zakładki z łukiem stropowym maleje wraz z wzrostem szerokości odrzwi od wartości granicznej 0,75. W rozwiązaniu łuki stropnicowe są gięte jednym promieniem, a zakładki łuków są wykonane na największym promieniu łuków środkowych. W innym rozwiązaniu według zgłoszenia wynalazku P.392844 obudowa posiada łuki stropnicowe i ociosowe gięte małym i dużym promieniem, ma promień mały narożny na kącie narożnym i łukami giętymi promieniem dużym na kącie części stropnicowej i na kącie ociosowym części ociosowej, których zakres wyznaczają linie kierunkowe wyprowadzone z wykreślonego deltoidu w osi odrzwi, którego stosunek długości przekątnej pionowej do poziomej zawarty jest w przedziale 1,5 do 2,5, a stosunek wielkości kąta między ramionami krótszymi deltoidu do wielkości kąta między ramionami dłuższymi zawiera się w przedziale od 6 do 4, przy czym wartość kąta narożnego, którym jest gięty łuk w narożu odrzwi obudowy jest równy różnicy połowy wielkości kątów deltoidu, kąta przy ramionach krótszych i kąta przy ramionach dłuższych, (γ=β/2-α/2), a łuk kąta ociosowego dochodzącego do linii spodku odrzwi gięty promieniem dużym ma zakres wyznaczony liniami kierunkowymi krótszych ramion deltoidu oraz linią spodku wyrobiska.

Obudowa łukowa podatna spłaszczona z łuków stropnicowych i ociosowych giętych na długości trzema promieniami według wynalazku charakteryzuje się tym, że łuk stropnicowy i łuk ociosowy ma ukośną oś symetrii, której kąt do osi pionowej jest równy δ = α/2+β+γ/2 o wielkości 45° ± 5°, przy czym na odcinku kąta (α) łuk jest gięty promieniem R1, na odcinku kąta (β) łuku jest gięty promieniem (R2), na odcinku kąta (γ) łuku jest gięty promieniem (R3), przy czym odcinek łuku o długości od końca odcinka złącza łuku stropnicowego łuku ociosowego do linii końca łuku stropnicowego giętego promieniem (R2) na łuku o kącie (β) ma długość na łuku nie większą od 250 mm. Obudowa łukowa podatna spłaszczona ma zakładkę łuków stropnicowych i długość równą odcinkowi kąta (α) łuku giętego promieniem R1. W obudowie łukowej podatnej spłaszczonej łuk ociosowy ma odcinek łukowy gięty promieniem R1 wyznaczany linią poziomą do linii końca łuku giętego promieniem R2 na odcinku łuku o kącie (β). Obudowa łukowa podatna spłaszczona łuk ociosowy (2) ma za linią poziomą (O4) prostkę

PL 227 410 B1 o długości wyznaczoną z wysokości odrzwi obudowy. Obudowa łukowa podatna spłaszczona na długości zakładki łuków stropnicowych ma cztery strzemiona, a na długości zakładki łuków stropnicowych i ociosowych ma dwa strzemiona. Odrzwia obudowy dzięki ukształtowaniu łuków oraz ich połączeń uzyskują wysokie parametry wytrzymałościowe, podatną pracę na złączach, bezpieczne zabezpieczenie stropu w fazie montażu w wyrobisku górniczym, gdzie łuki są gięte promieniem R3 (małym) z zakładką na długości CO, której górny koniec G po zsuwie na odcinku L1 przechodzi na łuk o promieniu R2 na łuku o kącie β. Taka zmiana krzywizny łuków powoduje zwiększenie sił tarcia, a tym samym nośności obudowy.

Przedmiot rozwiązania obudowy według wynalazku przedstawiono na rysunku w przykładzie wykonania.

Dwa łuki stropnicowe 1 i dwa łuki ociosowe są gięte na długości trzema promieniami R1, R2, R3, przy czym łuk ociosowy ma dodatkowo prostkę Z. Odrzwia mają wysokość W i szerokość S. Łuk stropnicowy (1) i łuk ociosowy (2) ma kształt symetryczny względem osi (O2), której kąt do osi pionowej (O1) jest równy δ = α/2+β+γ/2 o wielkości 45° ± 5°, przy czym na odcinku kąta (a) łuk jest gięty promieniem (R1), na odcinku kąta (β) łuku jest gięty promieniem (R2), na odcinku kąta (γ) łuku jest gięty promieniem (R3), przy czym górny koniec odcinka (CO) złącza łuku stropnicowego (1) i łuku ociosowego (2) od linii (O3) końca łuku stropnicowego (1) giętego promieniem (R2) na łuku o kącie (β) ma długość na łuku (L2) nie większą od 250 mm. W przykładowym rozwiązaniu zakładka łuków stropnicowych (1) ma długość (CS) równą odcinkowi kąta (a) łuku giętego promieniem R1. Łuk ociosowy (2) ma odcinek łukowy gięty promieniem R1 wyznaczany linią poziomą (O4) do linii (O5) końca łuku giętego promieniem R2 na odcinku łuku o kącie (β). Łuk ociosowy (2) ma za linią poziomą (O4) prostkę o długości (z) wyznaczoną z wysokości odrzwi obudowy (W). Prostka może być skierowana prostopadle do spągu lub skierowana na zewnątrz przez zmianę położenia linii (O4) lub przez zwiększenie długości zakładki (CO). Na długości (CS) zakładki łuków stropnicowych (1) obudowa ma cztery strzemiona (3), a na długości (CO) zakładki łuków stropnicowych i ociosowych ma dwa strzemiona (3).

Claims (5)

1. Obudowa łukowa podatna spłaszczona z łuków stropnicowych i ociosowych giętych na długości trzema promieniami, znamienna tym, że łuk stropnicowy (1) i łuk ociosowy (2) ma ukośną oś symetrii (O2), której kąt do osi pionowej (O1) jest równy δ = α/2+β+γ/2 o wielkości 45° ± 5°, przy czym na odcinku kąta (a) łuk jest gięty promieniem (R1), na odcinku kąta (β) łuku jest gięty promieniem (R2), na odcinku kąta (γ) łuku jest gięty promieniem (R3), przy czym odcinek łuku o długości (L1) od końca odcinka (CO) złącza łuku stropnicowego (1) i łuku ociosowego (2) do linii (O3) końca łuku stropnicowego (1) giętego promieniem (R2) na łuku o kącie (β) ma długość na łuku (L2) nie większą od 250 mm.

2. Obudowa łukowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zakładka łuków stropnicowych (1) ma długość (CS) równą odcinkowi kąta (a) łuku giętego promieniem (R1).

3. Obudowa łukowa wg zastrz. 1, znamienna tym, że łuk ociosowy (2) ma odcinek łukowy gięty promieniem (R1) wyznaczany linią poziomą (O4) do linii (O5) końca łuku giętego promieniem (R2) na odcinku łuku o kącie (β).

4. Obudowa łukowa wg zastrz. 1, znamienna tym, że łuk ociosowy (2) ma za linią poziomą (O4) prostkę o długości (Z) wyznaczoną z wysokości odrzwi obudowy (W).

5. Obudowa łukowa wg zastrz. 1, znamienna tym, że na długości (CS) zakładki łuków stropnicowych (1) ma cztery strzemiona (3), a na długości (CO) zakładki łuków stropnicowych i ociosowych ma dwa strzemiona (3).