1.2. Область применения и основные характеристики различных видов крепей

Жесткая рамная трапециевидная крепь (рис.1.1) изготавливается из двутавровых балок №14-20 или рельсов. Верхняк соединяется со стойками с помощью накладок или литых башмаков. Для придания такой крепи некоторой податливости стойки устанавливают на круглые подкладки из дерева. Расстояния между рамами 0.5-1.0 м.

Трапециевидная жесткая крепь применяется в горизонтальных и наклонных горных выработках (до 30®) вне зоны влияния очистных работ и при отсутствии трения пород почвы.

рис.1.1

Наряду с жесткими существуют несколько конструкций металлической трапециевидной податливой крепи, изготовляемой из спецпрофиля СВП. К ним относятся крепи МПК-1Т с кулачковыми узлами податливости, КМП-Т конструкции КузНИУИ, МТПШ-2 конструкции ПечорНИУИ и др.

Рама крепи МПК-1Т (рис.1.2) состоит в основном из двух стоек и верхняка. В выработках шириной более 3.5 м и большом давлении со стороны кровли устанавливается третья стойка. Стойка представляет собой два отрезка спецпрофиля, соединяемых внахлестку кулачным узлом. Податливость крепи осуществляется взаимным скольжением частей стоек в соединительных узлах. Максимальная величина вертикальной податливости 600 мм. Верхнии торцы стоек имеют соединительные узлы с верхняком. Крепь предназначена для горизонтальных и наклонных (до 25°) выработок в зонах влияния очистных работ.

рис.1.4

рис.1.2

Крепь металлическая податливая трапециевидная КМП-Т конструкции КузНИУИ (рис.1.3) предназначена для крепления горизонтальных и наклонных (до 18°) подготовительных выработок, охраняемых без целиков угля . Крепь состоит из отдельных рам трапециевидной или прямоугольной формы, уставляемых на расстоянии до 1м друг до друга. Рама состоит из верхняка 1 и двух податливых стоек из спецпрофиля СВП17 и СВП22. Стойка состоит из двух частей 3 и 5,соединяемых клиновым замком 4. Рамы крепи при установки в выработке соединяют между собой с помощью межрамных стяжек 2. Несущая способность крепи до 200 кН, конструктивная податливость 900 мм. Разработано 14 типоразмеров крепи.

рис.1.3

Крепь металлическая трапециевидная КМТ также конструкции КузНИУИ предназначена для крепления горизонтальных и наклонных подготовительных горных выработок (до 18°) с вертикальным смещением пород до 200 мм за весь период эксплуатации. В условиях повышенного горного давления рамы крепи устанавливают со средней стойкой из профиля СВП. Крепь КМП (рис.1.4) состоит из отдельных рам трапециевидной или прямоугольной формы , в которых входят стойки 1 и верхняк 2 из спецпрофиля СВП17,СВП22,СВП27. Рамы крепи соединяют между собой двумя межрамными стержнями, распологаемыми на стойках. Межрамные стяжки 3 закрепляют на стойках с помощью скобы 4 и гаек 5. Несущая способность крепи не менее 100 кН. Крепь изготавливается 16 типоразмеров.

Данная крепь довольно широко применяются на шахтах Пркопьевско-Киселевского района для крепления подэтажных штреков, просеков и других подготовительных выработок.

Наибольшее распространение из металлических крепей горных выработок получили арочные крепи из спецпрофиля СВП. Арочные податливые крепи из шахтного спецпрофиля состоят из отдельных рам устанавливаемых в выработках на расстоянии 0.5-1 м одна от другой, межрамных стяжек и железобетонных, деревянных или металлических решетчатых затяжек, укладываемых за крепь для перекрытия в пролетах между рамами. Крепь рекомендуется для крепления горизонтальных и наклонных ( до 30°) одно- и двухпутных горных выработок площадью поперечного сечения в порядке от 6 до 20 м². Межрамные соединения изготовляют из уголка 60×60×6 мм. Шахтный желобчатый профиль в рамках располагают в большинстве случаев открытой частью к породе , реже наоборот.

Применяют трех- и пятизвенные арочные крепи из спецпрофиля. Трезвенная арочная крепь(рис.1.5 ) состоит из трех элементов: двух боковых стоек и верхнего сегмента (верхняка). Концы верхнего сегмента телескопически входят в боковые стойки. Места сочленения стягивают металлическими хомутами.

Податливость крепи достигается за счет проскальзывания элементов арки относительно друг друга. Величина податливости крепи регулируется затягиванием хомутов.

рис.1.5

В выработках, где ожидается большое опускание кровли, применяют пятизвенную крепь. Она отличается от трехзвенной тем, что стойки состоят из двух частей, соединяемых друг с другом внахлестку с помощью хомутов. За счет этих соединений в стойках достигается дополнительная податливость крепи.

При значительном всестороннем давлении или пучащих породах почвы и продолжительном сроке выработки для крепления горизонтальных и наклонных одно- и двухпутных выработок применяется четырех или шестизвенная металлическая кольцевая крепь (рис.1.6). Крепь представляет собой отдельные кольца, изготовляемые из спецпрофиля СВП. Каждое кольцо крепи состоит из четырех или шести элементов, соединенных внахлестку. В выработке крепежные кольца скрепляются друг с другом несколькими продольными металлическими стяжками. Податливость крепи осуществляется за счет скольжения элементов кольца в местах их соединения в узлах податливости.

рис .1.6

Скрепление элементов арочной или кольцевой крепи из спецпрофиля в местах их сочленения осуществляется замковыми устройствами различной конструкции.

Шарнирные кепи обеспечивают сохранность и устойчивость крепи при косонаправленном давлении, примером такой крепи является арочной шарнирной крепи (рис.1.7.)

рис.1.7.