Наиболее широко для крепления горных выработок приме­няют металлическую крепь, так как она прочна, долговечна и требует меньше затрат на ремонт. По форме металлическая крепь подразделяется на трапециевидную, арочную и кольцевую. Она может быть жесткой и податливой.

Жесткая рамная трапециевидная крепь (рис. 3.9) изготавли­вается из двутавровых балок № 14—20 или рельсов. Верхняк соединяется со стойками с помощью накладок или литых баш­маков. Для придания такой крепи некоторой податливости стойки устанавливают на круглые подкладки из дерева. Рас­стояние между рамами 0,5—1,0 м.

Трапециевидная жесткая крепь применяется в горизонталь­ных и наклонных выработках (до 30°) вне зоны влияния очист­ных работ и при отсутствии трения пород почвы.

Наряду с жесткими существует несколько конструкций металличе­ской трапециевидной податливой кре­пи, изготавливаемой из спецпрофиля СВП. К ним относятся крепи МПК-1Т

с кулачковыми узлами податливости, КМП-Т конструкции КузНИУИ, МТПШ-2 конструкции ПечорНИУИ и др.

Рама крепи МПК-1Т (рис. 3.10) состоит в основном из двух стоек и верхняка. В выработках шириной более 3,5 м и большом давлении со стороны кровли дополнительно устанавливается тре­тья стойка. Стойка представляет собой два отрезка спецпрофиля, соединяемых внахлестку кулачковым узлом. Податливость кре­пи осуществляется взаимным скольжением частей стоек в соеди­нительных узлах. Максимальная величина вертикальной подат­ливости 600 мм. Верхние торцы стоек имеют соединительные узлы с верхняком. Крепь предназначена для горизонтальных и наклонных (до 25°) выработок в зонах влияния очистных работ.

Крепь металлическая податливая трапециевидная КМП-Т конструк­ции КузНИУИ (рис. 3.11) пред­назначена для крепления горизон-

тальных и наклонных (до 18°) подготовительных выработок, ох­раняемых без целиков угля (поддерживаемых за лавой на кон­такте с выработанным пространством, используемых повторно и проводимых на контакте с выработанным пространством). Крепь состоит из отдельных рам трапециевидной или прямоугольной формы, устанавливаемых на расстоянии до 1,0 м друг от друга. Рама крепи состоит из верхняка 1 и двух податливых стоек из спецпрофиля СВП17 и СВП22. Стойка состоит из двух частей 3 и 5, соединяемых клиновым замком 4. Рамы крепи при установке в выработке соединяют между собой с помощью межрамных стя­жек 2. Несущая способность крепи до 200 кН, конструктивная податливость 900 мм. Разработано 14 типоразмеров крепи.

Крепь металлическая трапециевидная КМТ также конструк­ции КузНИУИ предназначена для крепления горизонтальных и наклонных (до 18°) подготовительных выработок с вертикаль­ным смещением пород кровли до 200 мм за весь период эксплу­атации. В условиях повышенного горного давления рамы крепи устанавливают со средней стойкой из профиля СВП. Крепь КМТ (рис. 3.12) состоит из отдельных рам трапециевидной или пря­моугольной формы, в которую входят стойки 1 и верхняк 2 из спецпрофиля СВП17, СВП22 и СВП27. Рамы крепи соединяют между собой двумя межрамными стяжками, располагаемыми на стойках. Межрамные стяжки 3 закрепляют на стойках с по­мощью скобы 4 и гаек 5. Несущая способность крепи не менее 100 кН. Крепь изготавливается 16 типоразмеров.

Крепь КМТ довольно широко применяют на шахтах Проко - пьевско-Киселевского района для крепления подэтажных штре­ков, просеков и других под­готовительных выработок.

Наибольшее распростра­нение из металлических кре­пей горных выработок по­лучили арочные крепи из спецпрофиля СВП. Арочные податливые крепи из шахт-
ного спецпрофиля состоят из отдельных рам, устанавливаемых в выработках на расстоянии 0,5—1,0 м одна от другой, межрам - ных стяжек (соединений) и железобетонных, деревянных или металлических решетчатых затяжек, укладываемых за крепь для перекрытия в пролетах между рамами. Крепь рекомендует­ся дія крепления горизонтальных и наклонных (до 30°) одно - и двухпутных горных выработок площадью поперечного сечения в проходке от 6 до 20 м2. Межрамные соединения (стяжки) изго­товляются из уголка 60 х 60 х 6 мм. Шахтный желобчатый про­филь в рамах располагают в большинстве случаев открытой ча­стью к породе (днищем внутрь выработки), реже — наоборот.

Применяются трех- и пятизвенные арочные крепи из спец­профиля. Трехзвенная арочная крепь (рис. 3.13) состоит из трех элементов: двух боковых стоек и верхнего сегмента (всрхняка). Концы верхнего сегмента телескопически входят в боковые стойки. Места сочленения стягивают металлическими хомутами.

Податливость крепи достигается за счет проскальзывания элементов арки относительно друг друга. Величина податливо­сти крепи регулируется затягиванием хомутов.

Податливость крепи особенно необходима в начальный пе­риод ее работы после установки, когда происходит активный процесс сдвижения боковых пород на контуре выработки. Пер­воначальные размеры устанавливаемой податливой крепи не­обходимо увеличить на величину податливости. Трехзвенная арочная крепь предназначена для крепления выработок, смеще­ние пород в которой составляет не более 300 мм.

В выработках, где ожидается большое опускание кровли, применяют пятизвенную крепь. Она отличается от трехзвенной тем, что стойки состоят из двух частей, соединяемых друг с дру­гом внахлестку с помощью хомутов. За счет этих соединений в стойках достигается дополнительная податливость. Общая по­датливость крепи достигает 700 мм и более.

При значительном всестороннем давлении или пучащих породах почвы и продолжительном сроке службы выработки для крепления горизонтальных и наклонных одно - и двухпут­ных выработок применяется четырех - или шестизвенная метал­лическая кольцевая крепь (рис. 3.14). Крепь представляет собой отдельные кольца, изготовляемые из спецпрофиля СВП. Каж­дое кольцо крепи состоит из четырех или шести элементов, со­единенных внахлестку. В выработке крепежные кольца скреп­ляются друг с другом несколькими продольными металличе­скими стяжками. Податливость крепи осуществляется за счет скольжения элементов кольца в местах их соединения в узлах податливости.

Скрепление элементов ароч­ной или кольцевой крепи из спе­цпрофиля в местах их сочлене­ния осуществляется замковыми устройствами различной конст­рукции. Простейшим является хо­мут с накладной планкой (рис. 3.15).

Применение специальных соеди­нительных замков позволяет по-

Рис. 3.14. Металлическая податливая кольцевая крепь

высить сопротивление и податливость крепи. Известны соедини­тельные замки ЗПК, кулачкового типа и др.

Замок ЗПК (рис. 3.15, а) состоит из скобы 2, пленки 1, изо­гнутой по внешнему контуру спецпрофиля, и двух гаек 3. Скобу изготовляют из круглой стали диаметром 20 мм для спецпрофи­ля СВП17 и 24 мм для спецпрофиля СВП22 и СВП27. Нахлестка элементов крепи в местах их соединения составляет 450 мм. Ис­пользование замков ЗПК обеспечивает по сравнению с обычны­ми замками повышение несущей способности крепи на 15—20 %.

Кулачковый замок (рис. 3.15, б), соединяющий верхняк 1 и стойки 2 арки и образующий податливый узел, включает в себя П-образную скобу 3, ось 6 и два эксцентриковых кулачка 5 с ограничителями 4.