Щитовая крепь
Щитова́я крепь, оградительная или оградительно-поддерживающая крепь очистных забоев наклонных и крутых пластов, передвигающаяся под действием собственной массы и давления обрушенных пород или механическим путём. Самопередвигающиеся щитовые крепи (оградительные щиты) собираются из деревянных, бетонных и других конструкций; передвигаемая щитовая крепь представляет собой металлическую конструкцию (оградительно-поддерживающая щитовая крепь) и является элементом очистных комплексов и фронтальных агрегатов. Область применения щитовой крепи – пласты мощностью 1,3–14 м с углом падения свыше 35° (для передвигаемых механическим путём крепей) и свыше 55° (для самопередвигающихся). Самопередвигающиеся щитовые крепи подразделяются на секционные и бессекционные.
Секционные щитовые крепи могут быть одинарными и сдвоенными (секции установлены в два ряда). Первые применяют на пластах мощностью 6–9 м, вторые – 9–14 м. Секция таких щитовых крепей представляет пакет из брёвен, расположенных на металлической раме и соединённых болтами (рисунок 1).
По бокам каждой секции прикреплены фартуки из листового железа, препятствующие продольному перемещению брёвен и облегчающие опускание щитовой крепи в процессе работы. Секции (длина 6 м, ширина на 0,5–1 м меньше мощности пласта) связаны при помощи канатов, пропущенных через раму (оптимальная длина всей конструкции, т. е. щита, 24–30 м).
Бессекционные щитовые крепи могут быть гибкими (из них формируют также раздвижные щиты) и арочными. Собственно гибкие щитовые крепи применяют на пластах мощностью 4–6 м. Собирают их из деревянных брусьев (в два ряда), соединённых двутавровыми балками, располагаемыми вдоль щита между рядами брусьев и скреплёнными с последними хомутами. Для предотвращения просыпания породы в рабочее пространство забоя по контуру щитовой крепи смонтированы металлические фартуки, а сверху щит перекрыт проволочной сеткой. Кроме щитовых крепей деревянной конструкции, созданы гибкие щиты из железобетонных балок (рисунок 2).
Раздвижные щиты состоят из двух гибких бессекционных щитов, соединённых вместе у одного из краёв и раскрытых на угол не менее 100–110°. Нижние части (края) щитов соединены стяжными болтами, изменяя длину которых, можно, соответственно, изменять ширину щита (его раскрытие). Арочные бессекционные щиты предназначены для разработки пластов мощностью 1,3–2,5 м. Представляют собой металлическую решётку, поперечные балки которой имеют дугообразную форму. Решётка сверху перекрыта 3–4 рядами проволочной сетки. Имеются также Г-образные, параболические и другие конструкции щитовых крепей.
Впервые конструкция щитовой крепи («галерея Журавлёва») была разработана советским инженером И. А. Журавлёвым в 1930 г., развита советским учёным Н. А. Чинакалом и его учениками. Щитовая крепь положила начало созданию механизированных крепей.