Технические требования к щитовой крепи при управлении кровлей полным обрушением

1. Соотношение длин элементов перекрытия по отношению к точке приложения результирующей нагрузки 2:1, длина консольной части не более 1,8 м.

2. Передняя консоль должна быть приспособлена для укладки на перекрытие металлической сетки или же иметь закругленный (без острых кромок) край. Зазор между задней консолью козырька перекрытия и завальным ограждением должен быть защищен от проникновения обрушенных пород при любом положении козырька. Необходимо механическое стопорное устройство для предупреждения опускания призабойной консоли более чем на 13°.

3. Прижимные призабойные консоли должны обладать способностью подниматься вверх на 20 см (считая по концу консоли) и опускаться не более чем на 5 см. Прижимное усилие на конце консоли 100 кН. Полное восприятие нагрузки при отжатой вниз консоли.

4. Перекрытие должно быть приспособлено для монтажа системы орошения.

5. Следует предусматривать устройство чалочных приспособлений для закрепления крюков грузоподъемностью 80 кН.

6. На перекрытиях должны иметься щитки активного действия для перекрытия межсекционных зазоров.



1. Завальное ограждение должно воспринимать нагрузки на скручивание, возникающие при наличии в кровле продольных выступов

2. Соединения завального ограждения со стойками должны выдерживать растягивающие нагрузки, соответствующие усилиям принудительного опускания стоек, и быть удобными для демонтажа.

3. Должна быть предусмотрена возможность установки и замены устройств пылеподавления.

4. Секции с обеих сторон должны быть оснащены взаимозаменяемыми выдвижными бортами для перекрытия межсекционных зазоров.

5. Верхние кромки выдвижных бортов должны быть подвижными.

6. Выдвижные борта должны управляться домкратами двустороннего действия.

7. Ширина выдвижных бортов должна превышать шаг передвижки на 10 см.

8. Кромки выдвижных бортов должны быть неизогнутыми и остроугольными.



1. Гидравлическая раздвижность во всем диапазоне мощности; применение по возможности стойки одинарной раздвижности.

2. Стойки двустороннего действия.

3. Остальные требования те же, что и ранее.



1. Давление на почву у носков основания не более 0,4 МПа.

2. Отсутствие вдавливания основания в почву при передвижке секций.

3. Возможность преодоления порогов в почве высотой до 20 см.

4. Наличие отверстий (размером не менее 30x30 см) между секциями для пропуска по почве штыба в выработанное пространство.

5. Удобная для передвижения людей и нескользкая верхняя поверхность, небольшая высота и отсутствие острых граней.

6. Соединения основания со стойками должны выдерживать растягивающие усилия, соответствующие усилию принудительного опускания стоек, и должны быть защищены от заштыбовки.

7. Чалочные устройства для закрепления крюков грузоподъемностью 80 кН.

8. Возможность перестановки домкратов передвижки по высоте: на 25 см вверх и на 15 см вниз.

9. Самоочистка штоков домкратов.

10. Усилие подтягивания 200—300 кН.

11. Отсутствие поперечных нагрузок на домкраты

12. Возможность отклонения домкратов в горизонтальной плоскости (от нормали к конвейеру) на ±13°.

13. Возможность отхода конвейера от забоя на 5 см.

14. Максимальный шаг передвижки крепи 80 см.



1. Возможность встраивания в секцию устройств для мокрого пылеподавления.

2. Возможность встраивания в секцию аппаратуры громкоговорящей связи и осветительной арматуры.

3. Защита от опрокидывания секций.

4. Пригодность для работы как с «резервированием», так и без «резервирования» шага передвижки (по «заряженной» и «незаряженной» схемам).

5. Эффективная защита всех узлов гидравлической системы от коррозии

6. Пригодность для работы на наклонных пластах при использовании дополнительных элементов.

Следствием обобщения производственного опыта являются характерные для современных конструктивных форм щитовых крепей шарнирные сопряжения завальных ограждений с верхними перекрытиями и двухрычажная связь основания с ограждением (рис. 4.8). Сопротивление крепи создается двумя или четырьмя гидростойками, передающими усилия ограждению или верхнему перекрытию. Щитовые секции связаны с забойным конвейером домкратами передвижки и могут работать как по «заряженной», так и «незаряженной» схеме.

Приведенные на рис. 4.8 основные формы щитовых крепей различаются как по длине перекрытий, так и по конструктивному оформлению в целом. При этом предусматривается, что соотношение длин элементов перекрытия (относительно точки приложения результирующей нагрузки) у всех конструктивных форм щитовых крепей одинаково. Это соотношение не должно по возможности превышать 2:1, поскольку в противном случае перекрытие не будет контактировать с кровлей по всей длине.

При таких условиях двухстоечная секция щитовой крепи с угловым домкратом между перекрытием и ограждением (рис. 4.8, а) отличается от других щитовых крепей особо коротким перекрытием. Каждый участок кровли при передвижке секции с потерей контакта подвергается чередующимся разгрузкам и нагрузкам всего лишь 4—5 раз. Угловой домкрат предназначен для фиксирования угла между перекрытием и ограждением во время передвижки секции.

В четырехстоечной секции щитовой крепи (рис. 4.8,б) эту задачу выполняют задние стойки, поддерживающие ограждение. Результирующая нагрузка приложена к перекрытию на большем расстоянии от забоя, чем при двухстоечной щитовой крепи. Перекрытие имеет соответственно большую длину, кровля при передвижке секции подвергается более частому чередованию разгрузок и нагрузок, чем при двухстоечной крепи. К достоинствам такой крепи следует отнести то обстоятельство, что точка приложения результирующей нагрузки удалена от завальной кромки перекрытия на большее расстояние, чем у двухстоечной крепи. Линия обреза кровли может переместиться на большее расстояние, пока стойки не будут разгружены.

Наибольшую конструктивную длину имеют четырехстоечные секции щитовой крепи с V-образным расположением стоек с упором в перекрытие (рис. 4.8,в). Такое расположение стоек позволяет расширить диапазон раздвижности крепи.

Конструктивная схема секции с подобным же расположением гидростоек, но с меньшей длиной перекрытия показана на рис. 4.8,г. Консольная часть перекрытия разделена шарниром, что позволяет иметь активные поджимные призабойные консоли. Прижимное усилие на конце консоли составляет 100 кН Его вполне достаточно для предупреждения расслоения кровли и забоя.

На пластах небольшой мощности из-за затруднений с монтажом и демонтажем щитовой крепи желательно применять секции уменьшенной длины и к тому же с увеличенным диапазоном раздвижности для приспособления к частым изменениям мощности пласта. Указанные требования реализуемы при Х-образном расположении стоек с их упором в перекрытие (рис. 4.8,д). Однако при таком расположении стоек приходится мириться с неблагоприятным соотношением длины элементов перекрытия относительно точки приложения результирующего распорного усилия, приемлемым лишь на пластах малой мощности.

Еще меньшую длину секции щитовой крепи можно получить, если передние рычаги звеньевого механизма закрепить недалеко от носков основания (рис. 4.8,е). При этом можно даже сохранить благоприятное соотношение длины элементов перекрытия 2:1.

Для управления кровлей в лаве особо большое значение имеют сокращение расстояния между забоем и концами консолей перекрытия, а также уменьшение отставания крепления от выемки угля. Поэтому щитовую крепь в комбайновых лавах часто передвигают сразу же после обнажения призабойной кровли, еще до передвижки конвейера, т. е. по «заряженной» схеме. При такой схеме работы крепи требуется на 1 м большая длина консольной части перекрытия, чем при работе по «незаряженной» схеме. Напрашивается мысль обеспечить сокращение расстояния между забоем и концами перекрытии и равным образом уменьшить отставание крепления от выемки угля также и при нормальной конструктивной схеме секций крепи, т. е без «резервирования» шага передвижки. Это возможно в том случае, если на концах перекрытий будут устроены выдвижные или откидные призабойные консоли. При втянутых в базовую часть перекрытия подобных консолях соотношение длины элементов перекрытия относительно точки приложения результирующего распорного усилия равно 2:1, при выдвинутых оно увеличивается до 2,7:1. Для относительно короткого промежутка времени между выемкой полосы угля и подтягиванием секций крепи вслед за передвижкой конвейера такое соотношение вполне допустимо. При прижатой к кровле откидной консоли на базовую часть перекрытия через шарнир передается относительно небольшой момент сил, так что условия нагрузки на крепь ухудшаются незначительно.