Схема індивідуальної кріпи

Зміст

Вступ…………………………………………………………………………………… 3

1. Загальні відомості……………………………………………………………...  4
2. Схема індивідуальної кріпи…………………………………………………..   5
3. Конструкція вузлів індивідуальної кріпи………………….……………….   5
1. Елементи індивідуальної кріпи…………………………….………………..  5

3.1.1 Призабойна індивідуальна кріп………………………………………..  5

3.1.1а Стійки призабойної кріпи………………….………………………….. 5

3.1.1б Верхняки при забойної кріпи…………………………………………. 7

2. Посадочна індивідуальна кріп…………………………………………  8

3.2 Конструктивні типи індивідуальної кріпи……………................................ 9

3.2.1 Рамна індивідуальна кріп………………………………………………. 9

3.2.2 Анкерна кріп……………………………………………………………. 10

3.2.3 Суцільна кріп…………………………………………………………… 11

   4. Експлуатація індивідуальної кріпи…………………………………………… 11

Висновок………………………………………………………….............................. 12

Список джерел інформації………………………………………………………….. 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

Індивідуальна кріп - кріп очисних виробок, що складається з окремих, не пов'язаних між собою конструктивно рам або стійок, пересуваємих слідом за просуванням забою.

Кріпи бувають жорсткі і податливі. Жорсткі під навантаженням втрачають свою несучу здатність. Податливі зберігають несучу здатність.

Індивідуальну металеву кріп почали застосовувати у вугільній промисловості різних країн на початку 20 століття. В СРСР кріп широко використовувалася з 1939 - з моменту організації серійного виготовлення індивідуальної металевої кріпи на заводах вугільного машинобудування. Спочатку індивідуальну металеву кріп застосовували в очисних виробках переважно пологих і похилих пластів, але з впровадженням в цих умовах механізованих металевих кріпей область використання індивідуальної металевої кріпи почала поступово скорочуватися.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Загальні відомості

Індивідуальна кріп - металева, гірська кріп очисних забоїв, призначена для підтримки покрівлі пласта в робочому просторі. Переміщення кріплення по мірі просування забою проводиться з повним або частковим розбиранням на несучі і підтримуючі елементи (стійки і верхняки).

Індивідуальну кріп поділяють за призначенням на призабойні (встановлюють і переміщають вручну) і посадочні, які переміщують вручну і за допомогою легких передвіжчиків, лебідок і гідродомкратів і встановлюють вручну або гідравлічними пристроями. Призабойні стійки розрізняють по робочій характеристиці: постійного полого - і крутонарастаючого опору; за механізмом податливості - стійки тертя і гідравлічні. Опір стійки тертя опусканню крівлі забезпечується за рахунок сил тертя в замку стійки. Гідравлічна стійка складається з корпусу, виконаного у вигляді циліндра, і висувної частини, що грає роль плунжера. Конструктивно стійки цього типу можуть бути виконані із замкнутою гідросистемою і із зовнішнім живленням робочою рідиною. Виготовляють стійки із замкнутою гідросистемою (робоча рідина - мінеральне масло) і із зовнішнім живленням (водомасляні емульсії). Призабойні стійки застосовують на пластах з кутом падіння до 35 °. У СРСР вироблялося серійне виготовлення стійок тертя декількох типорозмірів для пластів потужністю від 0,5 до 3,2 м з опором стійок від 150 до 300 кН і масою від 11 до 75 кг. Випускаємі гідравлічні стійки мають граничний опір від 150 до 250 кН, найбільша їх висота - від 790 до 3300 мм, розсувні - від 170 до 800 мм, маса - від 16 до 85 кг. Стійки призабойної кріпи при необхідності комплектуються змінними опорами для зниження питомого тиску на грунт. Деякі види стійок випускаються з пристроєм для дистанційного розвантаження, зусилля якої має бути не більше 800 Н.

З верхняків найбільш прогресивні - шарнірні жорсткого або ресорного типів. Шарнірний верхняк - зварна, штампована або лита балка із сталі або алюмінієвого сплаву довжиною 600 - 1400 мм, висотою близько 100 мм, масою 13-32 кг. Допустиме навантаження на консоль шарнірного верхняка від 10 до 30 кН. Удосконалення призабойної індивідуальної кріпи направлене на уніфікацію типів і розмірів кріпи за умовами застосування, розробку конструкцій кріпи для похилих і крутих пластів, застосування полімерних матеріалів і ін

 

 

 

 

 

 

2. Схема індивідуальної кріпи

Рис. 2.1 Схема індивідуальної кріпи: а –призабойна  ;б – посадочна.

 

3. Конструкція вузлів  індивідуальної кріпи

3.1 Елементи індивідуальної кріпи

3.1.1 Призабойна кріп

Призабойна кріп - стійки, які розташовують правильними рядами вздовж забою. Стійки встановлюють під верхняки. Стійки можуть бути дерев'яними, металевими. Якщо стійки металеві вони діляться на стійки тертя і гідравлічні.

Призабойна індивідуальна металева кріп призначена для підтримки покрівлі в робочому просторі очисної виробки:

- Постійного опору; 

- Пологонарастаючого опору;

- Крутонарастаючого опору.

Цю кріп встановлюють в одну лінію вздовж очисного вибою перпендикулярно грунту пласта, прибираючи з боку виробленого простору.

Призабойна кріп зазвичай складається із стійок (а) (тертя і гідравлічні) типу ТУ, ЗВГ, ГВД та інші і верхняків (б) (дерев'яні, пластикові, металеві)

3.1.1а Стійки призабойної кріпи

Характеристики стійок регулюються ГОСТом Р 50463-92, згідно з яким:

• межі застосування по потужності пласта пласта - до 3,2 м;
• опір стійок - до 300 кН;
• вага - до 1160 кг;
• висота стійки в здвигнутому положенні - до 2500 мм;
• висота стійки в роздвигнутому положенні - 3300 мм;
• роздвижність - до 2340 мм;
• розпір стійки - 127 кН;
• номінальний тиск в робочій рідині стійки – 47,5 МПа;
• питомий тиск на грунт при номінальному робочому опорі – до 20 МПа;
• швидкість підйому штока стійки - до 20 мм/с;
• швидкість опускання штока при розвантаженні стійки з кутом нахилу 35º від вертикалі - до 5 мм/с;
• зусилля при дистанційному розвантаженні стійки - 0,8 кН.

Металеві стійки для очисних вибоїв за характером взаємодії з покрівлею і грунтом і оберігання від перевантаження підрозділяють на тверді і податливі. Жорсткі металеві стійки застосовувалися (до 60-х років) в початковий період індивідуальної металевої кріпи впровадження призабойної індивідуальної металевої кріпи; представляли собою відрізок рейки (двотавра) з дерев'яною підкладкою або цільно натягнутою сталевої трубою діаметром 100-150 мм з забитою всередину дерев'яною стійкою, кінці якої виступали з труби на 50-80 мм. Податливі металеві стійки по конструктивному виконанню вузлів піддатливості підрозділяють на гідравлічні стійки (основний тип індивідуальної металевої кріпи) і стійки тертя.

Призабойна податлива металева стійка тертя складається з основи, висувної частини і замку, а замок, в свою чергу, - з корпусу і клинів. Стійки тертя можуть бути з постійним і наростаючим опором. Перші в порівнянні зі стійками наростаючого опору володіють рядом переваг: з початку роботи з повним робочим навантаженням чинять опір опусканню крівлі, тобто максимально перешкоджають розшарування і розтріскування останньої; у всьому діапазоні розсунення захищені від перевантаження і поломки; сприяють рівномірності розподілу тиску порід між усіма стійками в забої.

Основні переваги призабойних стійок тертя - простота конструкції, дешевизна, можливість їх застосування в умовах вибухової відбійки вугілля та ін. Недоліки - великий розкид (± 20-45%) і залежність номінального робочого опору від коефіцієнта тертя між поверхнями висувної частини стійки і деталями замку                       (нестабільного в шахтних умовах), відносно незначний початковий розпір (20-40 кН) і велика трудомісткість робіт по кріпленню, відсутність дистанційного розвантаження і великі втрати стійок (до 4%). Внаслідок цих недоліків застосування стійок тертя зменшується.

 

Гідравлічна стійка - пристрій для утримання від обвалення порід підземних гірничих виробок; необхідне зусилля втримання створюється за рахунок надлишкового тиску робочої рідини в циліндрі стійки.

Гідравлічна стійка служить рухливим з'єднанням циліндра і трубчастої висувної частини з поршнем, що є плунжером. При установці гідравлічної стійки під дією надлишкового тиску робочої рідини (мінерального масла або водомасляної емульсії) в циліндрі стійки остання розсувається і розпирається між покрівлею і грунтом виробки.

Рис. 3.1 Схеми гідравлічних стійок

По робочій характеристиці гідравлічні стійки є стійками постійного опору. У порівнянні зі стійками тертя постійного опору вони мають більш високий початковий розпір, характеризуються меншими коливаннями робочого опору при експлуатації та ін. Гідравлічні стійки бувають з внутрішнім і зовнішнім живленням. У першому випадку розсунення і створення первісного розпору між покрівлею і грунтом здійснюється за допомогою ручного гідронасоса, вбудованого в стійку, у другому - встановленої поза її насосною станцією з підведенням робочої рідини по напірній магістралі.

3.1.б Верхняки призабойної кріпи

Металеві верхняки - елементи, що передають зусилля робочого опору стойок породам покрівлі і рівномірно розподіляють його по поверхні покрівлі. Найбільшого поширення в індивідуальній металевій кріпи отримали шарнірні металеві верхняки, що складаються з балки, звареної з двухтаврових спеціальних профілів прокату, на одному кінці якої є проушина з сережкою, на іншому – дві щоки з пальцем шарніра, а також розпірний клин, пов'язаний з балкою верхняка ланцюжком. Довжина шарнірного верхняка залежить від ширини захвату виконавчого органу очисного комбайна. Серійно випускаємі в СРСР шарнірні верхняки мають допустимий згинальний момент 24-38 кНм, масу 16-29 кг, довжину 920-1384 мм, висоту 60-86 мм, ширину 70-80 мм.

У комплекті індивідуальної металевої кріпи застосовується металевий верхняк з навісними опорами типу ВВ30 або ВВ30М, Вік (верхняк інвентарної кріплення) або ресорний верхняк типу ВР (для малої потужності пластів).

Металеві верхняки з навісними  опорами призначені для консольної підтримки покрівлі, як на ділянці вигину конвеєра, так і по всій довжині забою.

Дерев'яні верхняки відрізняються конструктивною простотою, транспортабельністю та зручностями в установці, широким діапазоном умов їх застосування. Основними недоліками таких кріпей є їх недовговічність, великий розкид характеристик міцності, трудомісткість установки, значна витрата лісоматеріалів, особливо в складних гірничо-геологічних умовах.

Дерев'яна крепь відноситься  до категорії жорстких кріпей. Вона не деформується до моменту досягнення межі несучої здатності. Тому дерев'яна кріп є надійним контролем гірського тиску. При його збільшенні відбувається деформація стійок, що супроводжується тріском. Якщо лава закріплена металевою призабойною кріп’ю (податливою), дерев'яні стійки застосовуються тільки в якості контрольних. Застосування дерев'яної призабойної кріпи передбачає незнижуваний змінний запас кріпильного матеріалу поблизу лави.

3.1.2 Посадочна індивідуальна кріп

Посадочні індивідуальні  металеві кріпи використовують для управління обваленням покрівлі методом обвалення. Її несуча здатність в кілька разів вище, ніж несуча здатність призабойної кріпи.

Складається вона з стійок зі збільшеним робочим опором, які встановлюють в ряд або в шаховому порядку по лінії обвалення покрівлі паралельно лінії забою на кордоні з погашаємим виробленим простором; пересувають (переносять) послідовно (кожну посадочну стійку) на крок, пов'язаний з кроком просування забою. В якості посадочних стійок застосовують як стійки тертя, так і гідравлічні. В СРСР застосовували тільки стійки тертя, що складаються з конусної станини, в циліндричний отвір якої у вигляді гайки вставлений гвинтовий стрижень з круглою опорою на вільному кінці, і замка, який фіксує стрижень. Робочий опір стійки 1000-2000 кН, податливість при робочому опорі 20-140 мм, маса 95-364 кг.

Види посадочної кріпи

• Органна, яка складається з одного або декількох рядів стійок, встановлених по прямій лінії на відстані не більше їх діаметра.
• Кустова, яка включає групи з 3—10 стійок (куста) с відстанню між кустами 2—10 м.
• Острова, яка складається з клітей, викладених зі стійок, брусів, рейок та ін. і які мають в плані трикутну або прямокутну форму.

Посадочні стійки ОКУМ відносяться до податливих стійок тертя з робочою характеристикою наростаючого опору. Вони встановлюються між рамами призабойної кріпи безпосередньо під покрівлю так, щоб замок був звернений до забою або розгорнутий під кутом 45 °.