Геологическая энциклопедия - индивидуальная металлическая крепь

И. м. к. начали применять в угольной пром-сти разл. стран в нач. 20 в. В СССР крепь широко используется с 1939 с момента организации серийного изготовления И. м. к. на з-дах угольного машиностроения. Первоначально И. м. к. применяли в очистных выработках преим. пологих и наклонных пластов, но с внедрением в этих условиях механизир. металлич. крепей область использования И. м. к. начала постепенно сокращаться. И. м. к. по производств. назначению разделяют на призабойную и посадочную (специальную).

Призабойная И. м. к. предназначена для поддержания кровли в рабочем пространстве очистной выработки. Она обычно состоит из стоек и верхняков. Эту крепь устанавливают в одну линию вдоль очистного забоя перпендикулярно почве пласта, убирая со стороны выработанного пространства. Металлич. стойки для очистных забоев по характеру взаимодействия с кровлей и почвой и предохранения от перегрузки подразделяют на жёсткие и податливые. Жёсткие металлич. стойки применялись (до 60-х гг.) в нач. период внедрения призабойной И. м. к.; представляли собой отрезок рельса (двутавра) с деревянной подкладкой или цельнонатянутой стальной трубы диаметром 100-150 мм с забитой внутрь деревянной стойкой, концы к-рой выступали из трубы на 50-80 мм. Податливые металлич. стойки по конструктивному исполнению узлов податливости подразделяют на Гидравлические стойки (осн. тип И. м. к.) и стойки трения.

Рис. 1. Металлическая призабойная стойка трения: 1 основание; 2 выдвижная часть; 3 замок.

Призабойная податливая металлич. стойка трения (рис. 1) состоит из основания, выдвижной части и замка, а замок, в свою очередь, из корпуса и клиньев. Стойки трения могут быть с постоянным и нарастающим сопротивлением. Первые по сравнению со стойками нарастающего сопротивления обладают рядом достоинств: с начала работы с полной рабочей нагрузкой оказывают сопротивление опусканию кровли, т.е. максимально препятствуют расслоению и растрескиванию последней; во всём диапазоне раздвижки защищены от перегрузки и поломки; способствуют равномерности распределения давления пород между всеми стойками в забое. Осн. преимущества призабойных стоек трения простота конструкции, дешевизна, возможность их применения в условиях взрывной отбойки угля и др. Недостатки большой разброс (В±20-45%) и зависимость номинального рабочего сопротивления от коэфф. трения между поверхностями выдвижной части стойки и деталями замка (нестабильного в шахтных условиях), относительно незначит. нач. распор (20-40 кН) и большая трудоёмкость работ по креплению, отсутствие дистанц. разгрузки и большие потери стоек (до 4%). Вследствие этих недостатков применение стоек трения уменьшается. Металлич. верхняки элементы, передающие усилия рабочего сопротивления стоек породам кровли и равномерно распределяющие его по поверхности кровли.

Рис. 2. Шарнирный металлический верхняк: 1 балка; 2 проушина; 3 серьга; 4 щеки; 5 палец шарнира; 6 распорный клин; 7 цепочка.

Наибольшее распространение в И. м. к. получили шарнирные металлич. верхняки (рис. 2), состоящие из балки, сваренной из двухтавровых спец. профилей проката, на одном конце к-рой имеется проушина с серьгой, на другом две щеки с пальцем шарнира, а также распорный клин, связанный с балкой верхняка цепочкой.

Длина шарнирного верхняка зависит от ширины захвата исполнит. органа очистного комбайна. Серийно выпускаемые в СССР шарнирные верхняки имеют допустимый изгибающий момент 24-38 кНм, массу 16-29 кг, дл. 920-1384 мм, выс. 60-86 мм, шир. 70-80 мм.

Посадочные И. м. к. используют для управления обрушением кровли. Состоит она из стоек с увеличенным рабочим сопротивлением, к-рые устанавливают в ряд или в шахматном порядке по линии обрушения кровли параллельно линии забоя на границе с погашаемым выработанным пространством; передвигают (переносят) последовательно (каждую посадочную стойку) на шаг, увязанный с шагом подвигания забоя. В качестве посадочных стоек применяют как стойки трения, так и гидравлические, в СССР только стойки трения, состоящие из конусной станины, в цилиндрич. отверстие к-рой в виде гайки вставлен винтовой стержень с круглой опорой на свободном конце, и замка, фиксирующего стержень. Рабочее сопротивление стойки 1000-2000 кН, податливость при рабочем сопротивлении 20-140 мм, масса 95-364 кг.