Механизированные крепи для крепления выработанного пространства в лаве, управления горным давлением и ограждения рабочего пространства очистного забоя от проникновения в него обрушенных пород кровли

1. Механизированные крепи

1.1.  Общие сведения

Механизированная крепь представляет собой горную машину, предназначенную для крепления выработанного пространства в лаве, управления горным давлением и ограждения рабочего пространства очистного забоя от проникновения в него обрушенных пород кровли (рис. 1). Кроме того, механизированная крепь в большинстве случаев обеспечивает передвижку забойного конвейера к забою вместе с выемочной машиной. Механизированная крепь состоит из самопередвигающихся секций, располагается по всей длине очистного забоя и оснащена объемным гидроприводом.

Рис. 1. Схема механизированной крепи

Основной структурной единицей механизированной крепи является секция. Секции могут быть рис 2:

Рис. 2. Конструктивные схемы секций

Секции механизированных крепей, имеющие силовую связь перекрытия с основанием, считаются щитовыми независимо от числа гидравлических стоек. Эти секции оснащаются выдвижными бортами с целью максимального перекрытия межсекционных зазоров. Последний тип секций получает все большее распространение.

Основные эксплуатационные требования к механизированным крепям первого поколения (конец 50-х ¸ 75 гг.) МК‑97, М‑87, М‑100, М‑101, "Донбасс", М‑81, ОМКТ, ОМКТМ, ОКП, МК и ряд других (большинство созданы в 60‑х годах):

·  механизированные крепи должны найти применение в различных горно-геологических условиях с обеспечением поддержания и управления кровлей полным обрушением с предотвращением "заколов", обрезов, вывалов породы в призабойной полосе, проникновения пород в лаву при передвижке крепи, с созданием удобного и безопасного пространства для перемещения людей по лаве;

·  секции агрегатированной механизированной крепи должны иметь собственные средства передвижения, которые могут быть использованы также для передвижки забойного конвейера, являющегося единой базой;

·  в конструкциях механизированных крепей должна предусматриваться повышенная, а при слабой непосредственной кровле и полная ее затяжка перекрытиями, включая зону, поддерживаемую призабойными козырьками;

·  секции механизированных крепей должны иметь податливость не только по мощности, но и в плоскости пласта, а также обладать геометрической неизменяемостью в разгруженном состоянии;

·  механизированные крепи должны быть полностью гидрофицированы.

Требования:

·  механизированная крепь должна отвечать требованиям безопасности, обеспечивать поддержание кровли в призабойном пространстве лавы, управление кровлей, защиту рабочего пространства от проникновения пород и передвижку забойного конвейера или базы комплекса вместе с выемочной машиной;

·  механизированная крепь должна обеспечивать расчетную скорость крепления лавы, соответствующую заданной производительности комплекса или агрегата, работу в правом и левом забоях, совместную работу с крепью сопряжения;

·  механизированная крепь должна обладать высокой продольной и боковой устойчивостью в распертом и разгруженом состоянии, а также в процессе передвижки и обеспечивать направленную передвижку секций относительно базы;

·  номинальное расстояние от забоя до передней кромки перекрытия секции крепи в исходном положении не должно превышать 300 мм, сопротивление секции крепи на конце забойной консоли должно быть не менее 25 кН/м, давление на почву не более 0,8 и 3,5 МПа при слабых и крепких породах почвы соответственно;

·  механизированные крепи должны быть приспособлены к автоматизации и иметь в своем составе диагностическую аппаратуру.

1.2.  Классификация

1.2.1.  По функциональному назначению

Рис. 3. Схемы механизированных крепей

Где L_п – проекция поддерживающей части на почву пласта; L_ог – проекция оградительных элементов на почву пласта

1.2.2.  По структурной схеме

·  Комплектные крепи. Крепь, в которой две или более секции связаны между собой в комплект при помощи гидродомкратов передвижки, при этом комплекты не имеют связи между собой и с другим оборудованием лавы (забойным конвейером или базовой балкой);

·  Агрегатированные крепи. Крепь, все секции которой кинематически связаны между собой через базовую балку или конвейер посредством гидродомкратов передвижки. В ряде случаев функцию базы выполняет система связей, при помощи которых секции соединяются между собой непосредственно. Такая схема связей характерна для механизированных крепей, предназначенных для крутых пластов.

1.2.3.  По технологическим критериям

1)  По способ перемещения всей крепи;

·  фронтальное перемещение (непрерывное или циклическое);