Крепь металлическая податливая арочная

Обновлено: 17.05.2024

Металлическая крепь вследствие высокой прочности, долговечности и огнестойкости получила широкое распространение при креплении капитальных и подготовительных выработок на рудниках и шахтах. Срок службы крепи от 3 до 15 лет и более. Применяют ее в породах любой крепости и при любой форме поперечного сечения выработки.

Крепь используют в виде арок, колец, трапециевидных и бочкообразных рам, изготавливаемых из стальных прокатных профилей типа СВП, двутавров обычного типа или широкополочных (в зарубежной практике), а в отдельных случаях из железнодорожных рельсов. Соединения элементов крепи между собой могут быть жесткими, шарнирными, податливыми или шарнирно-податливыми.

Арки, кольца и рамы устанавливают в выработке с шагом 0,5–1,2 м. Кровлю и стенки (бока) при небольшом сроке службы выработки затягивают тонким круглым лесом, распилами, досками или обаполами, а при длительном − железобетонными затяжками, металлической решеткой или сеткой, стекловолокнистым рулонным материалом или штучными стеклопластиковыми затяжками.

Трапециевидные крепежные рамы относят к жесткой крепи и применяют в выработках со сроком службы 3–10 лет при установившемся горном давлении. Элементы трапециевидных рам изготавливают из двутавровых балок обычного и широкополочного профиля, швеллерных балок, из бывших в употреблении железнодорожных и рудничных рельсов, а также из труб. Нижние концы стоек неполных рам при крепких породах устанавливают в лунки глубиной 5–15 см и опирают на породу при помощи прямоугольной металлической плитки, приваренной к концу стойки (рис. 32, а); в мягких породах стойки опирают на лежень (рис. 32, б). Лежни могут быть железобетонные, металлические, деревянные. При большом боковом давлении применяют податливую крепь (рис. 32, в). Элементы крепежных рам соединяют с помощью специальных башмаков, скоб, болтов, стяжек. Достоинства трапециевидной металлической крепи заключаются в простоте изготовления и установки, недостатки − в отсутствии податливости и меньшей несущей способности элементов крепи, чем в арочных конструкциях. При высоком давлении со стороны кровли возможно усиление верхняка одним или двумя продольными подхватами на стойках.

Рис. 32. Металлическая рамная крепь: а − жесткая рамная крепь; б − трапециевидная рама, усиленная третьей стойкой;

в − податливая рамная крепь МПК-Т1; г − башмак, д − лежень. 1 − скоба; 2 − кулачки; 3 − ось; 4 − ограничитель

Рис. 33. Арочная податливая крепь из спецпрофиля: а − трехзвенная;

б − пятизвенная. 1 − верхний сегмент; 2 − боковой сегмент; 3 − распорки;

4 − скоба; 5 − планка; 6 − гайка; 7 − нижний сегмент; 8 − межрамные распорки

Арочная крепь выполняется в виде жестких, шарнирных, податливых или шарнирно-податливых конструкций (рис. 33). Наиболее распространена арочная податливая трехзвенная крепь АП-3 из спецпрофиля типа СВП (рис. 33, а) с податливостью до 300 мм, состоящая из отдельных арок, устанавливаемых в выработках на расстоянии 0,5–1,25 м одна от другой, межрамных распорок и железобетонных, деревянных или металлических решетчатых затяжек. Податливость крепи обусловливается скольжением элементов в узлах их сопряжения после того, как внешняя нагрузка превзойдет силы трения, и достигает по вертикали 300–350 мм, благодаря чему во многих случаях удается предотвратить разрушение крепи и поддержать выработки без перекрепления в течение длительного или всего срока службы.

Арочная жесткая крепь (АЖ) представляет собой двухшарнирную арку из балок двутаврового профиля № 14–20 или железнодорожных рельсов, которая обычно состоит из двух полуарок, соединенных в замке при помощи металлических накладок и болтов. Применяется такая крепь в капитальных и подготовительных выработках в условиях установившегося вертикального давления при устойчивой породе в почве выработки. Достоинствами жесткой арочной крепи являются простота конструкции и более высокая несущая способность, чем у трапециевидных рам; недостатками − отсутствие податливости, значительная длина полуарок, затрудняющая их транспортировку и установку. Применяется она сравнительно редко. Также могут применяться трехшарнирные, пятишарнирные арочные крепи.

Среди крепей из спецпрофиля можно назвать арочную податливую, состоящую из пяти элементов АКП-5 с податливостью до 700 мм (рис. 33, б). Элементы крепи изготавливаются из спецпрофиля СВП-17, СВП-19, СВП-22, СВП-27 (цифры указывают массу 1 м спецпрофиля).

Арки обычно состоят из верхнего сегмента и двух боковых элементов (стоек), соединенных внахлестку и стянутых двумя (четырьмя) хомутами. Кроме того, применяются арочные крепи несимметричной формы ПАК-2, изготовляемые из спецпрофиля СВП-17, СВП-19 с податливостью до 500 мм; крепи направленной податливости из СВП-22, СВП-27, рассчитанные на смещение пород висячего бока до 1300 мм. Кольцевую крепь применяют в условиях всестороннего горного давления. Ее конструкция может быть жесткой, шарнирной, податливой и шарнирно-податливой.

Крепь металлическая податливая арочная

Крепи металлические податливые рамные

Общие технические условия

Metal frame yield supports. Arch support. General specifications

Дата введения 2014-01-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 24 мая 2012 г. N 41)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономразвития Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячном указателе "Национальные стандарты".

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на металлические податливые рамные арочные крепи (далее - крепи), применяемые для крепления подготовительных и капитальных горных выработок при разработке угольных пластов.

Настоящий стандарт устанавливает технические требования для крепей, правила приемки и методы контроля показателей при изготовлении и испытаниях крепей.

Требования раздела 4; таблиц 2-4; подпунктов 5.1.1, 5.1.2, 5.1.4, 5.2.1, 5.2.3, 5.2.4, 5.2.6, 5.3.1, 5.3.4; 5.4; раздела 6; пунктов 7.1-7.10; 8.1-8.7, 8.11, 8.12; 9.1, 9.3, 9.4 - обязательные, остальные - рекомендуемые.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 12.3.009-76 Система стандартов безопасности труда. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности

ГОСТ 27.002-2009 Надежность в технике. Термины и определения

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 27.002-2009. На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 27.002-89, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 380-94* Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 380-2005, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия

ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия

ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 5915-70 Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 8240-89* Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 8240-97, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15526-70 Гайки шестигранные класса точности С. Конструкция и размеры

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

ГОСТ 18662-83 Профили горячекатаные СВП для крепи горных выработок. Сортамент

ГОСТ 29329-92* Весы для статического взвешивания. Общие технические требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Определения и обозначения

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

несущая способность , кН/раму: Предельная вертикальная нагрузка в жестком режиме работы с блокированными узлами податливости.

сопротивление , кН/раму: Среднеарифметическое значение верхних пиков нагрузок при работе крепи в податливом режиме.

энергоемкость , кДж: Значение работы крепи в податливом режиме (энергия, необходимая для осадки крепи на значение вертикальной податливости).

масса , кг: Масса рамы, включая массу соединительных узлов (замков) без массы стяжек.

коэффициент использования несущей способности , %: Значение, характеризующее использование несущей способности при работе крепи в податливом режиме.

полуверхняк: Верхняк четырехзвенной крепи, состоящий из двух частей, соединенных между собой замком (узлом податливости). Каждая часть верхняка называется "полуверхняком".

3.2 В настоящем стандарте применяют следующие обозначения:

- сечение крепи, м;

- ширина рамы крепи по низу, мм;

- ширина на высоте 1,8 м, мм;

- нахлестка в узлах податливости, мм;

- вертикальная конструктивная податливость, мм;

- горизонтальная конструктивная податливость, мм.

Примечание - Значения геометрических параметров рамы приводят до осадки крепи "в свету".

КМП-А3 - крепь металлическая податливая арочная трехзвенная;

КМП-А4 - крепь металлическая податливая арочная четырехзвенная;

КМП-А5 - крепь металлическая податливая арочная пятизвенная (базируется на трехзвенной крепи КМП-АЗ, имеет дополнительные прямолинейные звенья, удлиняющие стойки, по одному на каждую стойку).

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Крепи металлические податливые рамные

Общие технические условия

Дата введения 2002-01-01

1 РАЗРАБОТАН Национальным научным центром горного производства - Институтом горного дела им. А.А.Скочинского

ВНЕСЕН Главным управлением технической политики в области стандартизации Госстандарта России

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 18 мая 2001 г. N 209-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

________________
* Действует ГОСТ 8240-97. - Примечание "КОДЕКС".

3.1 В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

КМП-АЗ - крепь металлическая податливая арочная трехзвенная;

4 Классификация, основные параметры и размеры крепи

4.1 Классификация

Классификация проводится по следующим признакам:

количество звеньев - трехзвенная, четырехзвенная, пятизвенная;

сечение крепи - от 7,8 до 20,5 м;

применяемый прокат - СВП17, СВП19, СВП22, СВП27, СВП33, КГВ21, КГВ26, ПВ22, ПВ27 и ПВ34;

марка стали - Ст5сп, Ст5пс, 20Г2АФпс.

4.1.1 Классификация типоразмеров сечений крепи характеризует их по единым показателям для каждого диапазона и включает шесть групп сечений для трехзвенной и четырехзвенной крепи. Для трехзвенной крепи приняты следующие группы сечений, м:

для четырехзвенной крепи, м:

4.1.2 Пятизвенная крепь содержит четыре группы сечений, соответствующих средним сечениям трехзвенной крепи для различных типоразмеров спецпрофиля. Каждая группа содержит три подгруппы в зависимости от длины прямолинейных звеньев, удлиняющих стойки. Сечения пятизвенной крепи приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Классификация типоразмеров сечений пятизвенной крепи

Длина прямолинейных звеньев, мм

Сечение пятизвенной крепи, м, при сечениях базовой трехзвенной крепи, м,
и типоразмере спецпрофиля

ГОСТ Р 53960-2010

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Metal frame yield supports. Trapezoid supports. General specifications

Дата введения 2012-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Национальный научный центр горного производства - Институт горного дела им. А.А.Скочинского"

2 ВНЕСЕН Управлением технического регулирования и стандартизации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Настоящий стандарт распространяется на металлические податливые рамные трапециевидные крепи (далее - крепи), применяемые для крепления подготовительных и капитальных горных выработок при разработке угольных пластов.

Настоящий стандарт устанавливает технические требования для крепей, правила приемки и методы контроля показателей при изготовлении и испытаниях крепей, в том числе сертификационных.

ГОСТ Р 15.201-2000 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство

ГОСТ Р 50910-96 Крепи металлические податливые рамные. Методы испытаний

ГОСТ 2.102-68 Единая система конструкторской документации. Виды и комплектность конструкторских документов

ГОСТ 2.114-95 Единая система конструкторской документации. Технические условия

ГОСТ 2.601-2006 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 2.602-95 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы

ГОСТ 8.051-81 Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм

ГОСТ 8.453-82 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы для статического взвешивания. Методы и средства поверки

ГОСТ 27.002-89* Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 53480-2009, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 27.003-90 Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент

ГОСТ 15846-2002 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1.1 предельная несущая способность , кН/раму: Предельная вертикальная нагрузка в жестком режиме работы с блокированными узлами податливости.

3.1.2 расчетная несущая способность , кН/раму: Расчетная вертикальная нагрузка в жестком режиме работы с блокированными узлами податливости в режиме нагружения до (текучести).

3.1.3 сопротивление , кН/раму: Среднеарифметическое значение верхних пиков нагрузок при работе крепи в податливом режиме (при неустойчивой кровле - воздействие на верхняк как на балку на двух опорах).

3.1.4 сопротивление боковой стойки , кН: Среднеарифметическое значение верхних пиков нагрузок при работе крепи в податливом режиме (при устойчивой кровле, работающей как плита, - воздействие только на стойки). , кН, - сопротивление стойки центральной.

3.1.5 масса , кг: Масса рамы, включая массу узлов податливости (замков) без массы стяжек.

3.1.6 удельная масса рамы : Показатель, характеризующий эффективность конструкции и материала крепи по металлоемкости.

3.1.7 коэффициент использования несущей способности , %: Значение, характеризующее использование несущей способности при работе крепи в податливом режиме.

3.1.8 наработка до отказа : Показатель, характеризующий надежность крепи, определяемый прогибом верхняка (стойки), - определяется при проведении стендовых испытаний.

3.1.9 удельная трудоемкость изготовления рамы, чел·ч/(кН·м·10): Показатель, характеризующий эффективность технологии изготовления крепи.

3.1.10 удельная трудоемкость монтажа крепи , чел·ч/(кН·м·10): Показатель, характеризующий эффективность технологии монтажа (возведения) крепи.

3.2 В настоящем стандарте применены также следующие обозначения:

- ширина рамы на высоте 1,8 м, мм;

- высота рамы крепи, мм;

- длина верхняка, мм;

- вертикальная конструктивная податливость, мм.

Примечание - Значения геометрических параметров рамы приводят до осадки крепей "в свету";

КМП-Т2 - крепь металлическая податливая трапециевидная с двумя стойками;

КМП-Т3 - крепь металлическая податливая с одной дополнительной стойкой;

КМП-Т4 - крепь металлическая податливая с двумя дополнительными стойками.

В случае применения боковых криволинейных стоек в конце названия крепи вставляют букву К.

Пример обозначения крепи металлической податливой трапециевидной с двумя криволинейными стойками, с заданным сечением :

Читайте также: