Расчет плотности индивидуальной крепи в призабойном пространстве

Предпочтение необходимо отдавать крепи, состоящей из гидравлических стоек и металлических верхняков с меньшей общей массой. Проверяется возможность применения гидравлических стоек без дополнительных съемных опор

,

где F_c – площадь нижней опоры гидравлических стоек, F_c=0,016 м²;

Р_с – допустимая нагрузка на гидравлическую стойку, Р_с=0,3 МН;

– среднее значение сопротивляемости верхнего слоя почвы вдавливанию, МПа.

 – среднеквадратическое отклонение сопротивляемости верхнего слоя почвы вдавливанию, МПа, .

Если неравенство не выполняется, то

площадь нижних опор или их диаметр .

В качестве посадочной крепи используется дополнительный ряд гидравлических стоек, крепь “Спутник”, стойки ОКУМ.

Проверка их раздвижности (выбор типоразмера : , ,

где R_к и R_o – соответственно максимальное и минимальное расстояние от забоя до посадочного ряда (до переноски и после переноски посадочного ряда крепи), м;

 – запас раздвижности крепи “Спутник” или ОКУМ, =(0,04...0,06) м.

Шаг установки крепи рассчитывается по условиям устойчивости пород кровли и сопротивлению вдавливания.

По устойчивости пород кровли определяется максимально возможный шаг установки комплектов призабойной крепи вдоль линии забоя l_об (м).

Минимально необходимая плотность крепи Р_пр (стоек/м²)

где Q_н – нижний предел суммарного сопротивления призабойной и посадочной крепи для данной категории пород по обрушаемости и мощности пласта, МПа (табл. 2.2); У=1, если предусматривается установка посадочной крепи; У=0, если установка посадочной крепи не предусматривается; q_п – минимально необходимое сопротивление крепи посадочного ряда, МН/м

Расстояние между рамками призабойной крепи вдоль линии забоя l_соп (м),

где N – количество гидростоек в комплекте призабойной крепи (в поперечном сечении лавы), шт.,

Окончательно шаг установки комплектов (рам) призабойной крепи вдоль линии забоя l_р но с учетом категории пород по устойчивости.

Величина l_p округляется в меньшую сторону с точностью до 0,1 м. Максимально возможное расстояние между посадочными стойками где Р_пк – допустимая нагрузка на стойку посадочной крепи, МН. Для гидравлической стойки Р_пк=0,3 МН, “Спутник” – 0,8 МН.

Необходимость посадочного ряда стоек

При отсутствии посадочных стоек получаем

Сравнивая расчетное значение Q_п по величине Р_пр для данной категории пород по обрушаемости и мощности пласта с табличным , имеем .

Лекция №7 (дата 02.10.12) Тема: Механизированные крепи Классификация механизированных крепей и их составные части

Крепь, предназначенная для поддержания боковых пород над призабойным пространством очистной выработки, сохраняющая его в рабочем и безопасном состоянии и обеспечивающая механизацию процессов крепления и управления кровлей и передвижение забойного оборудования, называется механизированной. Все современные механизированные крепи гидрофицированы.

Г идропривод такой крепи включает: насосы постоянной производительности 1, рабочую жидкость, трубопроводы 2, 3, распределительные и регулирующие устройства 4, гидродомкраты передвижения секций 5 и исполнительные органы крепи – гидростойки 6 (рис. 4).

Рабочая жидкость - водомасляная эмульсия, состоящая из 98% воды и 2% специальной присадки.

Классификационные признаки: 1) по способу взаимодействия с боковыми породами; 2) по схеме передвижки секций; 3) по наличию кинематических связей между элементами крепи и другими машинами комплекса.

П о (1) поддерживающие, оградительные, поддерживающе-оградительные и оградительно-поддержи­вающие (рис. 5).

Схемы передвижки: 1) фланговая схема, когда передвижка осуществляется поочередно вслед за подвиганием комбайна; 2) фронтальная схема – передвижка осуществляется одновременно по всей длине забоя; 3) групповая схема – передвижка секций в “шахматном” порядке, через одну.

По кинематическим связям - комплектные и агрегатные. Комплектные крепи не имеют связей между комплектами и забойным конвейером. Агрегатные крепи имеют силовые связи между собой и с забойным конвейером.

К механизированным крепям требования: 1) надежное обеспечение поддержания кровли в призабойном пространстве; 2) управление кровлей со стороны выработанного пространства очистного забоя; 3) защита призабойного пространства от проникновения обрушенных пород; 4) механизированная передвижка конвейера как вслед за подвиганием комбайна, так и одновременно по всей длине лавы; 5) скорость передвижки крепи должна быть не менее скорости движения комбайна; 6) обеспечение свободного прохода для людей шириной не менее 0,7 м и высотой 0,4 м.

Основные элементы крепи:1) поддерживающие; 2) несущие; 3) опорные; 4) защитные или оградительные; 5) гидродомкраты передвижки.

Поддерживающие элементы крепи - перекрытия с рессорными консолями, с выдвижными верхняками и опорами

Несущие элементы – гидравлические стойки. Крепи одностоечными, рамными и кустовыми. От числа рядов стоек - однорядными, двухрядными и трехрядными.

Гидродомкраты механизированных крепей выполняют функции по передвижению секций, базовых элементов, конвейера, выдвижных или подвижных элементов перекрытия и др.