10.2 Конструктивно-технологические характеристики стоек индивидуальной призабойной крепи

Индивидуальная крепь по материалу составляющих ее комплект, разли­чается деревянная и металлическая. Полный комплект индивидуальной крепи (рис. 10.2) состоит из стойки, верхняка или подлапка, затяжки и лежня (под­ложки), которые могут быть представлены различными сочетаниями материа­лов: деревянными или металлическими (в настоящее время другие разновид­ности материалов не нашли широкого применения в угольных шахтах).

Основным несущим элементом индивидуальной крепи является стойка. Деревянные стойки индивидуальной крепи характеризуются разновидностью дре­весины (ее влажностью), длиною и диаметром, которые в совокупности определя­ют рабочее их сопротивление на осевое сжатие. Геометрические параметры дере­вянных стоек, применяемых в очистных выработках, и их предельное рабочее со­противление представлены в соответствующих в таблицах 12.1-12.3 [28].

Рисунок 10.2 —Варианты комплектов индивидуальной призабойной крепи: а и б — полный соответственно деревянной и комбинированной; ей г-не

полный соответственно металлической и комбинированный:

1 '-5' и 1-5 - элементы крепи соответственно деревянные и металлические

(стойка 1, верхняк 2, подлапок 3, затяжка 4, лежень 5)

Таблица 10.1- Размеры стоек деревянной крепи для очистных выработок

Длина, м	Объем стойки (м3) при ее диаметре (мм) в верхнем торце
	70	80	90	100	110	120	140	160	180	200
0,5	0,0019	0,0025	0,0032	0,0039	0,0047
0,6	0,0024	0,0030	0,0039	0,0047	0,0057
0,7	0,0029	0,0035	,0046	0,0055	0,0066
0,8	0,0034	0,0041	0,0053	0,0064	0,0076	0,010
0,9			0,0060	0,0073	0,0086	0,011
1,0			0,0067	0,0082	0,010	0,012
1,0			0,0074	0,0090	0,011	0,013	0,018	0,023
1,2			0,0081	0,0098	0,013	0,015	0,020	0,026
1,3			0,0088	0,0100	0,014	0,016	0,022	0,028
1,4						0,017	0,024	0,030
1,5						0,019	0,025	0,033
1,6						0,020	0,027	0,035
1,7						0,021	0,029	0,037
1,8						0,023	0,031	0,039
1,9							0,033	0,042	0,053
2,0							0,035	0,044	0,056	0,069

Таблица 10.2 - Основные параметры деревянных стоек

Вынимаемая мощность пласта (длина стойки), м	Минимально-допустимый диаметр применяемых стоек мм	Расчетная сопротив­ляемость, кН
<0,70	90	150
0,71-1,00	110	200
1,01-1,20	120
1,21-1,50	140	300
1,51-2,10	160
2,10-2,50	170

Таблица 10.3 - Предел прочности деревянной стойки при ее осевом сжатии

Длина стойки, м	Средний диа­метр стойки, мм	Влажность древесины, %	Средний предел прочности на осевое сжатие (МПа) при влажности
			фактический	приведенный к стандартной (15%)
Сосновой
0,50-0,61	80-100	27,4	20,4	32,6
0,9-1,1	100-120	11,5-15,5	27,1	24,8
2,2-2,5	105-200	18,4	17,1	20,2
1,1-1,2	110-190	16-18	28,7	33,0
2,3-2,8	180-230	16-18	14,6	16,8
2,8-3,0	170-240	18-20	17,3	20,8
Средневзвешенное значение			22,8	24,2
Еловой
2,3-2,5	150-200	22,9	15,2	20,0
0,61	90-110	22,0	19,7	25,1
Средневзвешенное значение			16,1	22,6

Металлические стойки трения и гидравлические характеризуются раз-движностью, минимальной и максимальной высотой, соответственно в сло­женном и раздвинутом положениях, рабочим сопротивлением и массой, ко­торые определяют их типоразмер.

Рисунок 10.3 - Общие виды индивидуальных гидравлических стоек:а, б, в - с одинарной и г - с двойной раздвижностями, соот-ветственно с замкнутой и внешней системами питания типоразмеров: 1 - ГД, 2 - СУГ-М

и 3 - ГВПУ, 4 - ГВП

Гидравлические стойки индивидуальной крепи унифицированного ря­да подразделяются на типоразмеры с замкнутой (внутренней) и внешней сис­темами питания, одинарной и двойной раздвижностями (рис. 10.3), основные технические характеристики которых сведены в таблицу 10.4. Конструкции этих стоек представлены на рисунке 10.4, где 1 - цилиндр; 2 - шток; 3 - пор­шень- 4 - двухступенчатый насос; 5 - разгрузочно-предохранительный кла­пан; 6 - насадка; 7 - цилиндр; 8 и 9 - плунжеры I и II ступеней; 10 - поршень; 11 - трубка центральная; 12 - уплотнительная втулка; 13 - опорная поверх­ность; 14 - пружина растяжения; 15 - пружина сжатия; 16 - заправочный пистолет; 17 - рукоятка.

К стойкам с внешней системой питания прикладывается комплект гидрооборудования КТО (рис. 10.5, а), в состав которого входят:

- рукава высокого давления диаметрами 8 и 16 мм;

- соединительные муфты и краны;

- пистолеты установочные (рис. 10.5, б, в). В качестве рабочей жидкости используется:

- в стойках СУГ-М - масло минеральное U-20, U-30;

- в стойках ГВП, ГВПУ и ГД - водная эмульсия с 3% антикоррозий­ной присадкой.

Рисунок 10.4 - Конструкции гидравлических стоек индивидуальной крепи типов с внутренней (а - СУГ-М) и внешней( б - ГВП) системами питания

Таблица 10.4 - Технические характеристики унифицированного ряда гидравлических стоек

Тип стойки	Параметр и единица его измерения*	Количественное значение параметра
		типоразмер
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
ГВП	Высота, мм: минимальная максимальная Масса, кг	360 700 23	400 800 26	450 950 28	500 1070 30	560 1120 33	630 1400 36
ГВПУ	Высота, мм: минимальная максимальная Масса, кг		400 660 18	500 830 21	630 1100 24	800 1450 29	1000 1800 35
СУГ-М	Высота, мм: минимальная максимальная Масса, кг				500 650 20	560 800 22	630 900 24	710 1000 27	800 1120 29	900 1250 32	1000 1400 34	1120 1600 39
ГД	Высота, мм: минимальная максимальная Масса, кг				500 740 19	560 850 21	630 970 23	800 1200 28	1000 1650 32

* Рабочее сопротивление стоек - 300 кН, начальный распор - 90 кН.

Рисунок 10.5- Комплект гидрооборудования КГО для стоек внешнего питания:

а - схема монтажа; бив- пистолет установочный соответственно общий

вид и схема: 1-насосная станция; 2 -рукава высокого давления диаметром 8 и

16 мм; Зи4- соединительные соответственно муфты и краны; 5 - пистолет

типаПУ.000 СБ; 6-корпус; 7-клапан; 8-рукоятка; 9-штуцер

Пистолет установочный предназначен для подачи жидкости в рабочую полость гидростойки внешнего питания для сообщения ей первоначального распора при креплении очистной выработки, выдерживает рабочее давление 300 кН, усилие на рукоятки оставляет не более 0,15 кН. Масса пистолета -1,8 кг. Для предупреждения утечек рабочей жидкости из лавной магистрали после распора стойки рукоятка пистолета обязательно должна быть в поло­жении "Закрыто".

Гидростойки могут применятся со сменными жесткими и шарнирными насадками, позволяющими расширить диапазон обслуживаемой вынимаемой мощности. Схемы этих насадок представлены на рисунке 10.6, а размеры их типов в таблице 10.5.

Рисунок 10.6- Типоразмерныйряд сменных насадок к гидравлическим стой­кам: а - жесткая МА; б — шарнирная - МБ

Таблица 10.5 - Размеры насадок на гидростойки индивидуальной крепи

Обозначение типа	Высота, мм		Масса, кг
	активная	фактическая
ГСУ-М-2МА	60	100	2,02
ГСУ-М-ЗМА	100	140	2,50
ГСУ-М-4МА	160	200	3,22
ГСУ-М-5МА	250	290	4,30
ГСУ-М-2МБ	60	100	2,62
ГСУ-М-ЗМБ	100	140	3,00
ГСУ-М-4МБ	160	200	3,82
ГСУ-М-5МБ	250	290	4,88

Диапазон обслуживаемой вынимаемой мощности пласта (m_g) гидро­стойками унифицированного ряда типоразмеров с насадками, применяемых непосредственно в лавах, представлен на рисунках 10.7, 10.8, а.

Для временного поддержания кровли в местах вывалообразования или на сопряжениях лавы с подготовительной выработкой в комплекте со стой­ками 10ГВПУ, 11 СУГ-М и 10ГД применяется специальный удлинитель типа УГД1 (см. рис. 10.8, в).

После установки гидростоек в нормальное к плоскости пласта положение начальный (предварительный) их распор осуществляется путем накач­ки замкнутой системы питания возвратно-поступательными движениями съемного накидного ключа (рис. 10.9, а) или сообщения через установочный пистолет давления от насосной станции при внешней системе питания (рис. 10.9, б).

Рисунок 10.7 -Диапазоны применения в лавах гидростоек с удлиняющими насадками типоразмеров: а - ГД; б - ГВП и в- ГВПУ

Рисунок 10.8-Диапазон высоты (h_cy применения типов специального уоли-

нителя УГД1 с гидростойками типоразмеров: а - 10ГВПУ; б - 11СУГ-М и 10ГД; в - общий вид удлинителя УГД-1

Снятие с гидростоек рабочей нагрузки осуществляется удлиненным крюком с рукояткой или тросом (рис. 10.9, в), а также рукояткой насоса стойки (рис.10.9г).

Прототипы вышеуказанных гидростоек типоразмеров ГВД (1-3), СУГВ (4-11) и ГВУ (4-10) также могут использоваться в качестве посадочной крепи.

П

а) Рисунок 10.9 - Схемы сообщения начальной нагрузки гидростойкам с внутренней (а), внешней (б) системами питания и их разгрузки с помощью троса (в) и рукоятки (г): 1 —рукоятка; 2 - проушина (рычаг) разгрузки; 3 - пистолет; 4 - трос (длинный крюк); —> и ---> - направления перемещения соответственно рукоятки или троса и выдвижной части гидростойки

ризабойные стойки трения (клиновые с самозатяжкой) постоянного сопротивления подразделяются в зависимости от формы их поперечного се­чения на уголковые типа ТУ и прямоугольного сечения типа ТПК. Выдвиж­ные части этих стоек имеют схождение с различными уклонами от 1:150 до 1:750.

Стойка типа ТУ (рис. 10.10, табл. 10.5) состоит из корпуса 1, выдвиж­ной части 2, замкового устройстваЗ. Корпус стойки сварной конструкции в виде уголкового желоба, в нижней части к нему приварена опора, в верхней -корпус замка. Стенки корпуса имеют два ряда сквозных пазов 4, в которые вставляется распорный клин 5, посредством которого сообщается начальный распор стойки между кровлей и почвой. Замковое устройство состоит из вкладыша, пружины 7, штыря 8, горизонтального клина 9 и пружины 7, по­мещенных в корпусе замка. Начальное сопротивление стойки создается при ударах по распорному клину. При нарастании давления выдвижная часть опускается, а вместе с ней опускается вниз вкладыш 6, происходит самоза­тяжка клина с одновременным ростом сопротивления стойки до рабочей ве­личины. Для разгрузки стойки необходимо выбить горизонтальный клин 9, после чего вкладыш 6 поднимается вверх под воздействием пружины, а вы­движная часть освобождается.

Стойки трения прямоугольной формы поперечного сечения типа ТПК (рис. 10.11) состоят из сварного корпуса 1, выдвижной части 2, распорного плоского клина 3, ползуна 4, фиксирующего округлого клина 5, подставка 6, пружины 7, замкового устройства 8.

В корпусе имеются сквозные пазы, расположенные двумя рядами в шахтном порядке, куда вставляется распорный клин. Выдвижная часть имеет схождение с уклоном 1:750.

Основные технические характеристики стоек трения типа ТПК пред­ставлены в таблице 10.6.

Таблица 10.5 - Основные технические характеристики уголковых стоек

трения типа ТУ

Параметр и единица его измерения	Количественное значение параметра
	Типоразмер стоек
	1ТУ20	2ТУ20	ЗТУ20	4ТУ20	5ТУ20	6ТУ20
Высота стойки, мм: минимальная максимальная	360 560	400 630	450 710	500 800	560 900	630 1000
Рабочее сопротивле­ния, кН	200± 40	200± 40	200± 40	300± 60	300± 60	300± 60
Удельное давление на почву, МПа	23,0	23,0	23,0	22,5	22,5	22,5
Масса стойки, кг	21	22	23	26	27	33

Рисунок 10.10 - Стойка трения типа

ТУ с замковыми соединениями различных конструкций: а и б — соответственно первой и второй групп

Рисунок 10.11 - Стойка трения типа

ТПК

Таблица 10.6 - Основные технические характеристики стоек типа ТПК

Параметр и единица его измерения	Количественное			значение параметра
		Типоразмер стоек
	Т6-ПК	Т7-ПК	Т8-ПК	Т9-ПК	Т10-ПК	Т11-ПК
Высота стойки, мм: максимальная минимальная	1020 630	1180 710	1380 800	1540 900	1730 1000	2030 1100
Рабочее сопротивления, кН	200	250	250	250	250	250
Масса стойки с опорой под верхняк, кг: деревянный	22,9	24,7	26,8	28,9	45,8	51,6
металлический	23,7	25,5	27,6	29,7	46,6	52,4