Стан стійкості гірничої виробки залежить як від міцності вміщуючих порід, так і від сил гравітації і визначається коефіцієнтом стійкості виробки

к_ст = g Н / R_с, (2.2)

де g – об’ємна маса порід, в середньому вона дорівнює 0,025 МН/м³ (2,5 т/м³); Н – глибина розробки, м; R_с – міцність порід на стиснення, МПа.

В залежності від величини цього коефіцієнту усі виробки за станом стійкості поділяють на чотири категорії. Вибір типу кріплення для заданих гірничогеологічних умов відбувається з урахуванням вимог СНиП 11-94-80. Для кожної категорії стійкості виробки рекомендовано такі типи кріплень:

для І категорії (дуже стійкий стан) – анкерне чи набризкбетонне кріплення товщиною не менше 30 мм. У монолітних породах дозволяється залишати виробки без кріплення;

Рис. 2.1Конструкція кріплення горизонтальних і похилих підготовчих виробок: а – металеве піддатлеве аркове із спеціального профілю; б – металобетонне жорстке аркове зі зворотним склепінням; в – монолітне бетонне, жорстке склепінчасте зі зворотнім склепінням; г – комбіноване анкеро-металеве; 1 – верхняк; 2 – стояк; 3 – хомут; 4 – скоба; 5 – лежак; 6 – розтяжка; 7 – затяжка

для ІІ категорії (стійкий стан) – монолітне бетонне кріплення, набризкбетонне сумісно з анкерами, збірне аркове, збірне тюбінгове, металеве піддатливе без зворотного склепіння;

для ІІІ категорії (нестійкий стан) та ІV категорії (дуже нестійкий стан) – збірне аркове, збірне тюбінгове, блочне та металобетонне кріплення з тампонажем закріпного простору.

Переріз виробки обирають з урахування вимог „Правил безпеки...” за умови розміщення габаритів обраних засобів транспорту з урахуванням безпечної величини зазорів і ширини проходу для людей. Після цього виконують перевірку достатності величини площі перерізу за фактором вентиляції.

Процес зведення металевого склепінчастого (аркового) кріплення (рис. 2.1, а) виконується таким чином. Після звільнення вибою від зруйнованої породи встановлюють стояки з урахуванням напрямку виробки. Після цього за допомогою виконавчого органу комбайна чи механізму встановлення кріплення КМП (рис. 2.2) підіймають верхняк догори. Утримуючи стояки, заводять їх під верхняк і стягують хомутами з планками і загвинчують гайками (вузол І, рис. 2.1), витримуючи взаємне перекриття елементів у межах 400 мм. Потім закріплюють міжрамні стягуючі елементи та встановлюють міжрамні огородження із залізобетонних чи дерев'яних затяжок. На внутрішньому боці кріплень підвішують труби, кабелі, тощо.

Рис. 2.2. Схема розташування комбайна і кріпоукладальника при проведенні підготовчої виробки

Зведення монолітного бетонного кріплення виконується послідовними ділянками (заходками) з допомогою спеціального огородження опалубки (розбірної чи пересувної). Наприклад, у виробках, де передбачено встановлення монолітного бетонного кріплення, після виймання порід монтують спочатку дерев'яну або металеву опалубку. Відстань між нею і оголеними боками виробки дорівнює проектній товщині кріплення. У щілину між породою та опалубкою по металевому рукаву подається бетонна суміш, яка заповнює порожній простір. Після набору бетоном міцності опалубку демонтують або пересувають на величину заходки, процес повторюється.

Приклад. Обрати тип кріплення для польового штреку, пройденого по породах з коефіцієнтом міцності f = 4 на глибині 400 м.

1). З формул (2.1) визначаємо опір породи стисненню

R_с = f /0,1 = 4/0,1 = 40 МПа.

2).З формули (2.2) розраховуємо коефіцієнт стійкості виробки

К_с = γ·Н/ R_с = 0,025 · 400/40 = 0,25.

У відповідності з табл. 2 Додатку виробка відноситься до 1V категорії стійкості, для якої підходить металеве збірне п'ятиланкове аркове кріплення з піддатливістю до 500 мм.

Дата добавления: 2014-11-29