Металлическая крепь и ее расчет

Металлическая рамная крепь вследствие высокой прочности, долговечности и огнестойкости получила широкое распространение на угольных шахтах СССР, где ею закреплено около 55% общей протяженности поддерживаемых выработок. На рудниках и геологоразведочных работах эта крепь применяется значительно реже — только в сложных горно-геологических условиях и при высоком горном давлении. Стоимость металлической крепи выше, чем деревянной. При проведении разведочных выработок иногда применяют арочную податливую крепь (АП), состоящую из трех сегментов специального шахтного проката СВП: верхнего (арка) и двух боковых (стойки). Конструкция крепи показана на рис. 19.8.

Эту крепь можно применять в выработках с углом наклона до 25° при значительном горном давлении. Концы арки 1 накладывают на стойки 2 (на 40 см) и место соединения стягивают хомутами 3 при помощи гаек 4. Податливость крепи обеспечивается за счет смещения стоек на величину 300—350 мм. Стойки 2 опираются на деревянные лежни 5 и опорные плиты 6. При скальных породах стойки устанавливают в лунки. Для обеспечения устойчивости рамы по оси выработки соединяются между собой стяжками 7 из старых рельсов или другого стального проката, которые крепят к раме скобами (узел III).
Межрамное ограждение (затяжка) делают из обапол или применяют железобетонную затяжку толщиной 50 мм. В последнее время на угольных шахтах стали применять рулонное стеклопластиковое межрамное ограждение из стеклоткани типа ТС 3-07 толщиной 2,5 мм и шириной 800—1200 мм, пропитанной полимерными смолами.
При работе в податливом режиме арочная металлическая крепь АП из профиля СВП имеет следующее сопротивление: из профиля № 17—140—150 кН, № 19—160—170 кН, № 22—180—190 кН и № 27—200—220 кН. При работе в жестком режиме рекомендуется принимать следующую несущую способность отдельных арок: № 17—260 кН, № 19—280 кН, № 22—300 кН и № 27—310—350 кН.
Расчет несущей способности рамы здесь не приводится. Для упрощенного расчета можно определить расстояние между арками L при известной несущей способности крепи Р по формуле

где Q — нагрузка на единицу длины выработки при неустойчивой кровле и боках [определяется по формуле (17.9)], кН/м; nп=1,2 — коэффициент перегрузки.

---