Конструктивно-технологические характеристики
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 | |||||||||
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 | ||
0,71-1,00 | ||
1,01-1,20 | ||
1,21-1,50 | ||
1,51-2,10 | ||
2,10-2,50 |
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.
|
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.
|
Таблица 10.4 - Технические характеристики унифицированного ряда гидравлических стоек
Тип стойки | Параметр и единица его измерения* | Количественное значение параметра | ||||||||||
типоразмер | ||||||||||||
ГВП | Высота, мм: минимальная максимальная Масса, кг | 360 700 23 | 400 800 26 | 450 950 28 | 560 1120 | |||||||
ГВПУ | Высота, мм: минимальная максимальная Масса, кг | 500 830 21 | 630 1100 | 1000 1800 | ||||||||
СУГ-М | Высота, мм: минимальная максимальная Масса, кг | 500 650 20 | 560 800 | 630 900 24 | 710 1000 | |||||||
ГД | Высота, мм: минимальная максимальная Масса, кг | 560 850 21 | 630 970 | 1000 1650 |
* 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 | 2,02 | ||
ГСУ-М-ЗМА | 2,50 | ||
ГСУ-М-4МА | 3,22 | ||
ГСУ-М-5МА | 4,30 | ||
ГСУ-М-2МБ | 2,62 | ||
ГСУ-М-ЗМБ | 3,00 | ||
ГСУ-М-4МБ | 3,82 | ||
ГСУ-М-5МБ | 4,88 |
Диапазон обслуживаемой вынимаемой мощности пласта (mg) 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 (hcy 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.
|
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 |
| |||
| |||
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 | ||||||
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 |