книги из ГПНТБ / Гидрофицированная крепь очистных выработок

Если гидравлическая стойка в начале раздвигается ускоренно, затем, не исчерпав всей раздвижности, переходит на медленную раздвижку или совсем не раздвигается, в эту гидравлическую стойку требуется доливка рабочей жидкости.

Если гидравлическая стойка раздвигается медленно или совсем

и устранения неисправности. Контрольная проверка работоспособ­ ности гидравлических стоек должна вестись в отапливаемом помеще­ нии при температуре не ниже +10° С.

Прошедшие контрольную проверку работоспособности гидравли­ ческие призабойные стойки спускаются в шахту в вагонетках в на­ клонном положении так, чтобы насадки были выше нижних опор. При доставке по уклонам и наклонным выработкам необходимо так формировать составы из вагонеток с гидростойками, чтобы во избежа­ ние утечек рабочей жидкости верхние насадки всегда были выше нижних опор.

Для доставки призабойных стоек и верхняков в лаву рекомен­ дуется использовать скребковый конвейер. При этом гидравличе­ ские стойки располагаются на конвейере верхней насадкой вверх по падению пласта.

§ 4. НОРМАТИВЫ ПОТЕРЬ И ИЗНОСА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КРЕПИ И ЕЕ РАСХОД В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Потерянными крепями (призабойными и посадочными стойками и шарнирными верхняками) считаются крепи, оставленные в выра­ ботанном пространстве.

Т а б л и ц а 13

Временные нормативы среднемесячного износа и потерь металлической индивидуальной крепи

Затраты на организацию мастерской по ремонту индивидуальной крепи окупаются в срок не более 12—16 мес, а стоимость эксплуата­ ции крепи снижается почти вдвое.

Типовая шахтная мастерская, спроектированная проектной кон­

ской I типоразмера — 3 слесаря-ремонтника и II типоразмера — 6 слесарей-ремонтников.

Типовой проект шахтной мастерской по ремонту гидравлических стоек выполнен исходя из следующего состава работ:

складирование поступающих в ремонт гидростоек, наружная их обмывка и транспортирование к рабочим местам;

частичная разборка гидравлических стоек, слив рабочей жидко­ сти, промывка и осмотр стоек; дефектировка узлов и деталей. Полная разборка дефектных узлов; замена всех резиновых деталей незави­ симо от их состояния; восстановление неисправных деталей; сборка стоек и заливка рабочей жидкости;

контрольные стендовые испытания гидростоек; отправка стоек на промежуточный склад и затем на склад или на шахту.

После ремонта каждая гидравлическая стойка подвергается кон­ трольным испытаниям в соответствии с требованиями ГОСТ 11876—66.

Рабочее сопротивление и работа предохранительного клапана контролируются при продавливании гидростойки на прессе со ско­ ростью, обеспечивающей расход рабочей жидкости через предохра­ нительный клапан стойки не более 100 см3/мин. Разброс при этом величины рабочего сопротивления гидростойки не должен превы­ шать ±5% от его номинального значения.

Герметичность гидростойки проверяется нагружением ее до соз­ дания в поршневой полости цилиндра давления, равного 15— 30 кгс/см2, с выдержкой не менее 1 мин, а затем нагружением гид­ ростойки до 0,9 величины рабочего сопротивления, с выдержкой не менее 10 мин. Снижение сопротивления или изменение податливости гидростойки при этом не допускается.

Контролируется величина раздвижки гидростойки за одно кача­ ние рукоятки, которое должно быть не меньше указанного в харак­ теристике; проверяется скорость опускания выдвижной части стойки при разгрузке, которая должна быть не менее 10 мм/сек.

ШАХТНАЯ КРЕПЬ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

Стремление максимально снизить вес конструкций, который применительно к различным видам шахтной крепи является одним из наиболее важных показателей, непосредственно влияющих на трудоемкость работ по креплению и управлению кровлей, монтаж, демонтаж и др., предопределяет целесообразность использования новых материалов, обладающих высокой удельной прочностью.

Вышедшие к настоящему времени из стадии технической разра­ ботки и экспериментальной проверки конструкции гидравлических стоек и верхняков из стеклопластиков отличаются минимальным ве­ сом и создают предпосылки промышленного применения полимерных материалов в элементах конструкций и гидрооборудования механи­ зированных крепей, что также в значительной мере устранит труд­ ности борьбы с коррозией в условиях крайне агрессивной шахтной среды и рудничной атмосферы.

§ 1. ОСОБЕННОСТИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

Стеклопластики представляют собой композиционный двухком­ понентный материал, состоящий из арматуры — наполнителя в виде тонких стекловолокон и связующего — смолы. Оба компонента су­ щественно отличаются друг от друга по своим физико-механическим свойствам.

В стеклопластике сочетается высокая прочность, характерная для стекловолокон, с необходимыми упругими и технологическими свойствами, которыми обладает полимерное вещество.

Стекловолокнистые материалы с ориентированным расположе­ нием волокон обладают анизотропными свойствами. Комбинируя число и толщину ориентированных слоев, можно получить наивыгод­ нейшее расположение и количество волокон относительно главных напряжений, возникающих в материале при нагружении.

Ориентированные стекловолокнистые материалы обладают высо­ кой прочностью и имеют практически прямолинейную зависимость между напряжением и деформацией, т. е. при растяжении подчи­ няются закону Гука почти до момента разрушения, так как предел прочности близок к пределу пропорциональности (рис. 39).

В силу анизотропных свойств стеклопластика предел прочности сгг, модуль упругости Е и коэффициент Пуансона ц зависят от угла а между направлением растяжения и волокнами [13]. Из приведенных графиков (рис. 40) видно, что стеклопластик (СВAM) обладает наи­ большей прочностью и жесткостью при растяжении вдоль волокон.

б2,кгс/см1

В табл. 14 сопоставляются прочностные характеристики некото­ рых традиционных конструкционных материалов и стеклопластиков.

о2 Показатель удельной прочности -у- характеризует весовую эф­

фективность конструкционных материалов и определяет длину стержня сечением 1 см2, собственный вес которого вызывает в опас­ ном сечении напряжения, равные по величине пределу прочности материала при растяжении.

Аналогично показатель удельной жесткости — является основ­

ной жесткостно-весовой характеристикой материалов.

Из табл. 14 следует, что высокопрочные стеклопластики имеют более высокую удельную прочность, чем стали различных марок

идругие конструкционные материалы.

Сдругой стороны, характерно, что пластики имеют более низ­ кий модуль упругости, чем стали (см. табл. 14). Поэтому величины

Прочностные характеристики материалов

ющем ЭТ-1)

деформации пластиковых деталей будут соответственно большими,, что приходится учитывать при проектировании конструкций.

Для стеклопластиков, как и для полимеров вообще, характерна выраженная зависимость механических свойств в функции времени. Релаксация, ползучесть и усталостная прочность изучены для ряда материалов, в том числе для текстолита, стеклотекстолита КАСТ-13, СВАМ и АГ-4С [14, 15, 16], и свидетельствуют о том, что для оценки несущей способности деталей из стеклопластиков помимо предела кратковременной статической прочности необходимо иметь семейство кривых длительной прочности применяемых материалов во всем диа­ пазоне эксплуатационных температур, а также учитывать влияние скорости нагружения на упругие постоянные.

Конструкционные синтетические материалы из-за особенностей строения и несовершенства технологии изготовления, как правило, обладают повышенной неоднородностью, которая проявляется в бо­ лее значительном по сравнению с металлическими материалами рас­ сеянии физико-механических характеристик [17].

Стеклопластик при длительном хранении и в агрессивных сре­ дах, соответствующих подземным шахтным условиям, показывает высокую устойчивость, причем гигроскопичность его не превышает 0,4—0,8% при сохранении прочностных свойств. Стеклопластик не подвергается гниению и коррозии, является негорючим материалом и отвечает требованиям, которые предъявляются к материалам для шахтной крепи.

В табл. 15 показано изменение прочности при растяжении раз­ личных волокон по сравнению с объемными образцами [13]:

дованиям ИГД им. А. А. Скочииского) имеет прочность элементар кого стекловолокна, непосредственно воспринимающего основную долю нагрузки. Все прочие факторы (структура наполнителя, свя­ зующее, адгезия и др.) обеспечивают те или иные условия работы элементарного волокна.

Модуль упругости стеклянного волокна предопределяет требо­ вания к жесткости связующего. Для того чтобы связующее не раз­ рушалось от действия нагрузки раньше, чем стекловолокно, т. е. для наибольшей реализации прочности наполнителя в пластике,,

максимально возможной прочности стеклопластика (кривая 2). Луч­ шие результаты дают связующие, которые при высокой прочности обладают достаточной пластичностью (кривая 3). В этом случае свя­ зующее и стекловолокно при нагружении разрушаются одновре­ менно при максимальном использовании прочности стекло­ волокна.

Среди многих видов смол наибольшее применение в качестве связующих нашли эпоксидные, фенолформальдегидные и полиэфир­ ные смолы. Указанные смолы применяются как модифицированные, так и немодифицированные, в зависимости от целей и назначения полуфабриката или изделия.

Наибольшую прочность стеклопластику обеспечивают эпоксид­ ные смолы и их модификации. Фенолформальдегидные смолы в чис­ том виде применяются редко в связи с недостаточной их адгезией к стекловолокну. Их модифицируют бутваром (поливинилбутиралем) или же совмещают с эпоксидными смолами. Наименьшую проч­ ность стеклопластику обеспечивают полиэфирные смолы.

По результатам выполненных исследований и опытно-технологи­ ческих работ наиболее полно техническим требованиям, предъявляе­ мым к связующим для изготовления стеклопластиковых детален гидростоек (цилиндр, шток, пята и др.), удовлетворяет композиция С-15.

Рис. 43. Микрошлифы стеклопластиков, изготовленных различными методами

Диаметр стекловолокна в стеклошпоне, как уже отмечалось, находится в пределах 9—20 мк. Разброс толщины стекловолокна объясняется колебанием температуры в стеклоплавильном сосуде, состоянием фильер, а также влиянием некоторых других технологи­ ческих факторов. Существенную роль в данном случае играет ско­ рость вытяжки стекловолокна.

Микроскопическими исследованиями установлено, что элемен­ тарное стекловолокно в изделиях, изготовленных из стеклошпона