Характеристики механизированных крепей

16.03.2020

При распоре секции щитовой крепи с одношарнирной связью основания с ограждением нагрузка воспринимается передней частью основания, а его задняя часть приподнимается над почвой. При этом результирующее распорное усилие передается на почву носками основания.

При длинном упругом основании задняя его часть при распоре также несколько поднимается над почвой, однако результирующее распорное усилие прилагается в этом случае уже не к носкам основания, а в нескольких дециметрах от них. Как видно из схемы (рис. 4.26), величина и направление результирующей усилия при распоре секции зависят от размеров секции, а также от степени жесткости основания (и от податливости почвы). Сопротивление А бывает тем больше, чем больше оно направлено в сторону выработанного пространства, т. е. чем короче основание секции. При оседании кровли задний конец основания секции щитовой крепи с одношарнирной связью основания с перекрытием опускается на почву, а перекрытие несколько смещается к забою. Из-за сил трения, возникающих между перекрытием и породами кровли, направление распорного усилия в еще большей степени поворачивается к выработанному пространству, в том числе и при длинном «сновании. В результате сопротивления секции становится выше, чем при начальном распоре (в предположении, что распорное усилие стойки осталось тем же), и при наибольшей высоте секции в 1,5—2 раза превышает сопротивление начального распора. Так как рабочее сопротивление стойки, как правило, в 1,25 раза выше усилия начального распора, сопротивление секции при оседании кровли в 2—2,5 раза выше, чем при начальном распоре.

На рис. 4.27 показаны характеристики щитовой крепи с одношарнирной связью основания с ограждением. Величина распорного усилия секции при его отклонении от нормали к напластованию 16° (u = 0,3) всего лишь на 5% больше его нормальной компоненты, поэтому отклонением направления распорного усилия от нормального при построении характеристик можно пренебречь. Характеристика крепи для работы секции в режиме начального распора показывает, как увеличивается сопротивление секции в зависимости от мощности пласта (т. е. степени раздвижки секции). Из характеристики крепи для работы секции в режиме проседания стойки можно узнать, как увеличивается сопротивление секции при воздействии оседающей кровли, и в какой мере оно снижается по мере просадки стойки. Разница между сопротивлением секции при начальном распоре и при просадке стойки растет с увеличением высоты секции. Поэтому при большой высоте секции уменьшение сопротивления при конвергенции особенно велико и составляет в среднем 116 кН на 10 см просадки стойки. Пока еще не исследовано, как влияет на поведение кровли такое снижение сопротивления крепи после просадки стоек. Сопротивление уменьшается тем быстрее, чем больше изменяется угол наклона стойки на 1 см просадки и чем меньше при этом становится соотношение e/f. Характеристику крепи с небольшим снижением сопротивления можно получить лишь в том случае, если это соотношение остается примерно постоянным во всем диапазоне раздвижности. Это требование может быть осуществлено при небольшом диапазоне раздвижности за счет увеличения расстояния между шарниром, связывающим основание с ограждением, и основанием.

Увеличение сопротивления крепи за счет трения между перекрытием и кровлей при конвергенции возможно только в щитовых крепях с одношарнирной связью основания с ограждением, в которых концы призабойных консолей перемещаются при проседании стойки по дуге окружности. В двух других разновидностях щитовых крепей, в которых концы перекрытий перемещаются при изменении раздвижности стоек по лемнискате или дуге эллипса, смещение перекрытия относительно кровли незначительно (если только кровля не имеет наклона или же если проекция шарнира между ограждением и перекрытием не выходит за пределы основания).

Для щитовой крепи с двухшарнирной связью основания с перекрытием усилия начального распора и рабочего сопротивления при опускании кровли характеризуются графиком (рис. 4.28). Небольшая разница в сопротивлении крепи при наименьшей и наибольшей высоте секции достигнута за счет относительно небольшого диапазона раздвижности.

Характеристики крепи со скользящим одношарнирным соединением основания с ограждением (рис. 4.29) отличаются весьма большей разницей в сопротивлении при небольшом отличии в сопротивлении при наибольшей и наименьшей высоте секции. Это определяется особенно большим диапазоном раздвижности указанной крепи (2,8 наименьшей высоты).

Из сравнения характеристик щитовых крепей различных типов (рис. 4.30) видно, что крепи с двухрычажной связью основания с ограждением при упоре стоек как в ограждение, так и в шарнир между ограждением и перекрытием при одинаковом сопротивлении стоек обладают увеличенным на 50—80% сопротивлением секции по сравнению с крепями с одношарнирной связью основания с ограждением. Сопротивление крепей с длинными перекрытиями еще выше и достигает значения костровой крепи, в которой все четыре стойки имеют упор в перекрытие. В последней сопротивление с уменьшением мощности снижается лишь в том случае, если стойки принимают наклонное положение.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна