Геологическая энциклопедия - индивидуальная металлическая крепь

(a. unitary steel strut, unitary metal support; н. Einzelstempel; ф. soutenement metallique individuel; и. entibacion metalica individual) конструктивная разновидность металлич. крепи очистных выработок, состоящая из отдельных, не связанных между собой конструктивно рам или стоек, переставляемых (перемещаемых) вслед за подвиганием забоя без применения средств механизации.

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.

Б. Н. Усан-Подгорнов.