Податливая крепь
ПОДАТЛИВАЯ КРЕПЬ (а. yielding support; н. nachgiebiger Ausbau; ф. soutenement соmpressible, soutenement соulissant; и. entibacion flexible, fortificacion flexible, sosten flexible) — горная крепь, имеющая конструктивные элементы (узлы) податливости, позволяющие сохранять несущую способность крепи при значительных изменениях её размеров вследствие смещения пород на контуре выработки.
Податливые крепи применяют в выработках, испытывающих влияние очистных работ, а также, при отсутствии их влияния, в выработках, пройденных по породам средней устойчивости и неустойчивым.
В одном из первых видов горной крепи (деревянной) элементами податливости служили клинья и прокладки, размещаемые над стойками, а также сминающиеся концы верхняков крепёжных рам или внедряющиеся в мягкую почву концы стоек. В появившейся в начале 20 века податливой металлической стойке типа "Зоммер" (2 телескопически соединённые трубы разного диаметра) податливостью управляли за счёт сопротивления трения, создаваемого хомутом, закреплённым винтом на верхней трубе. Этот принцип широко используется в современных металлических крепях очистных, подготовительных и капитальных выработок.
В арочных крепях с элементами из стального проката первоначально применяли податливые опоры в виде башмаков различной конструкции (например, из труб, в которые забивали дубовые пробки). В современных типах такой податливой крепи выполняется податливое соединение внахлёстку элементов крепи со стяжкой их соединительными хомутами (рис.).
В гидрофицированной податливой крепи податливость достигается за счёт опускания выдвижной части гидравлических стоек при срабатывании предохранительного клапана. В блочной крепи элементами податливости служат сминающиеся прокладки, в двухслойной крепи — сминающийся податливый наружный слой. В анкерной податливой крепи узлы податливости, обеспечивающие удлинение анкерного стержня при смещении горных пород, размещают либо в скважине, либо у её устья. В современных конструкциях анкеров такой податливый элемент — участок стержня, выполненный из металла, обладающего повышенной деформативностью (хромоникелевая сталь).
Основные технологические параметры податливой крепи — предельная податливость, или предельная просадка (т.е. предельное уменьшение длины стойки), и сопротивление податливости. Первый параметр равнозначен податливости, превышение которой может привести к разрушению крепи с потерей несущей способности или к недопустимому уменьшению площади сечения выработки; второй — к реакции сопротивления смещению пород внутрь выработки, оказываемой крепью в период её податливости (характеристику этого процесса называют рабочей характеристикой податливой крепи). В соответствии с этим параметром различают крепи нарастающего и постоянного сопротивления. Податливые крепи нарастающего сопротивления, кроме того, делят на крепи крутонарастающего и пологонарастающего сопротивления. Податливые крепи постоянного сопротивления по своей характеристике в большей степени, чем крепи нарастающего сопротивления, соответствуют механизму смещения горных пород и лучше препятствуют их расслоению.
Сопротивление податливой крепи в начальный момент срабатывания податливости называется её начальным сопротивлением (для предотвращения расслоения горных пород оно должно быть не меньше 50-70% рабочего), а среднее значение максимального допустимого его значения — номинальным рабочим сопротивлением.
