Пневматическая крепь

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ КРЕПЬ (от греч. pneumatikos — воздушный * а. pneumatic support; н. Druckluftausbau, aufblasbarer Ausbau; ф. soutenement pneumatique; и. entibacion neumatiсо, соlchon neumatiсо), пневмобаллонная крепь, — горная крепь, силовые элементы которой выполнены из мягких, наполненных сжатым воздухом (от шахтной сети) оболочек из резинокорда или рукавных капроновых тканей. Современные разновидности пневматических крепей – пневмокостры, механизированные пневмокрепи для очистных забоев (в стадии освоения) на тонких (от 0,4 до 1,2 м) выбросоопасных крутых угольных пластах при управлении горным давлением плавным опусканием, а также для тонких (0,8-1,2 м) крутых рудных жил.

Конструкции пневмокостров: наборные (типа ПК), многополостные (типа ПМ) и комбинированные. Силовой элемент пневмокостров первого типа набран из определённого количества единичных оболочек с изолированными друг от друга замкнутыми объёмами, конструктивно увязанных между собой. Для придания большей устойчивости пневматической крепи между оболочками устанавливают проставки из лёгкого, но прочного материала (пенопласт и др.). Многополостные пневмокостры выполнены в виде единой секционной конструкции, смежные оболочки которой соединены между собой по прямоугольному в плане контуру за счёт внутренних связей. Полости костра сообщаются, и в них поддерживается одинаковое внутреннее давление. Комбинированный пневмокостёр имеет силовой элемент, совмещающий принцип наборных и многополостных конструкций. Длина пневмокостра 1300-1400 мм, ширина 700-740 мм, высота 200-400 мм, масса 59-90 кг; при давлении воздуха 0,5 МПа обеспечивают начальный распор 120-275 KH. Обладая в 1,5-2,7 раза большим начальным распором, пневмокостры способствуют более равномерному нагружению призабойных и специальных крепей, а в итоге — уменьшению смещений пород в рабочем пространстве очистных забоев. Применение этих пневматических крепей приводит к увеличению добычи угля в среднем на 7-10%, темпов подвигания очистного забоя на 10-12%, снижению участковой себестоимости 1 т угля на 11-12% и уменьшению расхода лесоматериалов на 9-11%. Экономический эффект при замене деревянных непереносных костров на пневматические — от 10 до 45 тысяч руб. в год по одной лаве.

В механизированных пневматических крепях мягкий силовой элемент, являясь пневмостойкой, одновременно выполняет функции гибкого перекрытия и завального ограждения. Передвижение этих пневматических крепей осуществляется с помощью различных тяговых устройств.

Для очистных забоев тонких крутых пластов в CCCP создана конструкция пневматических крепей, состоящая из одного ряда крепи (несущего), образованного подушкообразными оболочками, и двух рядов крепей (ограничительного и несущего) из длинномерных оболочек, а также пульта управления, средств дистанционного возведения и извлечения пневматических крепей и лебёдок. Крепь обеспечивает нагрузку на очистной забой 220-250 т/сутки без постоянного присутствия человека в лаве. За рубежом (ФРГ) для таких же условий создана пневматическая крепь в виде подвесной стенки, каждая секция которой имеет металлическую раму с укреплёнными сверху мягкими распорными пневмооболочками. Секции соединены друг с другом канатами и подвешены к якорному устройству на вентиляционном штреке. Стенка ограждает призабойное пространство от закладочного массива.

Применительно к очистным забоям тонких (0,8-1,2 м) крутых рудных жил создано пневматическое распорно-оградительное устройство для механизированного выемочного комплекса. Состоит из отдельных однотипных линейных и специальных концевых секций, соединённых между собой. Линейная секция включает кроме прочих элементов пакет из мягких оболочек. В рабочем положении секции удерживаются за счёт контакта мягких оболочек с боковыми породами, а также с помощью устройства, размещённого на вентиляционном штреке.

Преимущества пневматических крепей по сравнению с металлической гидрофицированной крепью: трёхкратный коэффициент раздвижности, простота конструкции, небольшая масса, повышенная надёжность, меньшая трудоёмкость монтажно-демонтажных работ, хорошая приспосабливаемость к поверхностям вмещающих пород, незначительное удельное давление. Недостатки: большие (по сравнению с гидростойкой) габариты, необходимость после каждого цикла передвижки наполнения оболочек сжатым воздухом, зависимость величины начального распора от давления воздуха в шахтной сети.

Идея создания пневматических крепей возникла в CCCP; первое авторское свидетельство (на пневмокостёр) выдано в 1950, серийное производство — с 1974.