Деревянная крепь (часть 2)

Общие положения и правила возведения крепи различных конструкций сводятся к следующему. Перед установкой крепи в выработке необходимо удалить с кровли и боков отслоившуюся породу и выступающие куски, приготовить лунки под стойки или канавки под лежни. Рамы крепи устанавливают перпендикулярно к оси выработки. Раму монтируют с помощью отвесов. В первую очередь устанавливают стойки с заданным наклоном к почве выработки. Стойки прикрепляют к соседним рамам досками на гвоздях. После установки стоек укладывают верхняк. Положение рамы относительно оси выработки контролируют по трем отвесам (для сохранения заданного выработке направления), затем ее расклинивают с помощью деревянных клиньев, производят полную затяжку кровли и, если необходимо, затягивают бока.
Деревянную крепь горизонтальных выработок обычно возводят вручную. Для механизации процесса подъема верхняка может быть использован крепеподъемник ПТК-1.
Расчет крепи в горизонтальных выработках, согласно требованиям СНиП, должен производиться исходя из возможных неблагоприятных сочетаний нагрузок, которые действуют одновременно при строительстве и эксплуатации выработок. В предлагаемом расчетном методе не учитывают временные длительные нагрузки от изменения температуры и воздействия очистных работ, а также влияния других выработок. Не учитывают также динамические нагрузки и сейсмические воздействия. Расчет конструкций крепей выполняют по несущей способности, и на устойчивость проверяют только сборные рамные крепи. Крепь рассчитывают с использованием методов строительной механики.
Сначала определяют расстояние от центра выработки Rр до трещины отрыва по формуле (11.15), а затем расстояние от кровли до этой трещины при расчетном радиусе r выработки

Диаметр верхняка крепежной рамы

где L — расстояние между крепежными рамами, м; а — полупролет выработки по кровле, м; nп — коэффициент перегрузки; m=0,85 — коэффициент условий работы шахтной крепи; σн — расчетное сопротивление древесины из круглых материалов при изгибе (σн=16 МПа).
Диаметр стойки принимают равным диаметру верхняка. Стойки в этом случае испытывают сложное сопротивление от силы сжатия со стороны отслоившихся пород в кровле и поперечного изгиба под действием боковой нагрузки, Н/м

где h — высота выработки, м.
Прочность стойки при сжатии и изгибе проверяют по формуле

где F — площадь поперечного сечения стойки, м2, W=0,1d3 — момент сопротивления, м3; l — длина стойки, м; ψ —коэффициент продольного изгиба.
Расчетное осевое усилие

где qн — нормативная нагрузка со стороны кровли [по формуле (3.16)], Па; α — угол наклона стоек, град.
Коэффициент продольного изгиба при гибкости стойки λ≤75

Для стойки, у которой один конец защемлен (установлен в лунку), а другой шарнирно закреплен λ=0,81lrн [здесь rн — радиус инерции; rн=(0,1d4/F)в0,5].

---