Форма, размеры горизонтальных и наклонных выработок, типы крепей, требования ПБ по зазорам, расчет площади, типовые сечения

и поднятие почвы.
Для выполнения всех необходимых операций по выемке п.и. необходимо возводить горные крепи ( для обеспечения сохранности горных размеров)
Крепь – это искусственное строительное сооружение, возводимое в горной выработке для сохранения ее поперечного сечения и рабочего состояния на весь срок службы.

металлическая, деревянная, облегченные виды крепи (набрызг-бетонная, штанговая), полимерная;
По назначению выработок – крепь вскрывающих, подготавливающих, нарезных и очистных выработок;
По виду выработок – крепь горизонтальных, наклонных, вертикальных выработок;
По сроку службы – временная, постоянная;
По форме – замкнутую, незамкнутую;
По принципу работы – жёсткую (деформации не выходят за пределы упругих), податливую ( узлы податливости), шарнирную ( элементы перемещаются др. относительно др.), шарнирно-податливую , индивидуально-рамную ( каждая рама воспринимает нагрузку не зависимо от другой), системную.

давлению)
Высокий срок службы (сохранение проектных размеров)
Минимальный объем, масса элементов
Большой материальный ресурс
Иметь небольшое количество элементов, обеспечивать удобный монтаж, а так же демонтаж
Небольшая стоимость
Быть огнестойкой, устойчивой против коррозии и гниения

различных типов горных выработок (вскрывающих, подготовительных, очистных, вертикальных, горизонтальных, наклонных и т.д.).
Основное назначение подземных горных выработок: транспортирование отбитого полезного ископаемого (уголь, руда) рельсовым или конвейерным транспортом, транспортирование материалов, оборудования, передвижение рабочих, размещение коммуникаций (силовых, осветительных и сигнальных кабелей, трубопроводов сжатого воздуха, водяных труб и др.), водоотлив, пропуск воздуха, необходимого для проветривания горного участка (очистного забоя).
Форма и площадь поперечного сечения горных выработок зависят от назначения и срока их службы, свойств пересекаемых вмещающих пород, вида и размеров используемого оборудования, типа и материала крепи, величины горного давления, количества воздуха, которое необходимо пропустить по данной выработке и требований «Правил безопасности в угольных шахтах…» (ПБ) по безопасным зазорам между стенками выработки и оборудованием (подвижным составом).
Крепление протяженных выработок может производиться деревянной (рамной) крепью, металлической (арочной) крепью из специального профиля СВП, сборной железобетонной или тюбинговой крепью, монолитным бетоном. В процессе эксплуатации на крепь горных выработок оказывает влияние горное давление, поэтому выработки, находящиеся в зоне влияния горных (очистных) работ, крепятся специальными податливыми видами крепей (металлическая арочная), способными деформироваться без нарушения несущих функций.
В зависимости от вида крепи наибольшее распространение получили прямоугольная (а), сводчатая (б), арочная (в), круглая (г), полигональная (д), трапециевидная (е) формы выработок (рис. 1).
При проектировании выработок выделяют (различают) площадь поперечного сечения в свету (площадь, определенная по внутреннему контуру крепи и транспортному основанию), вчерне (площадь, определённая по внешнему контуру крепи и почве выработки), в проходке (площадь по контуру выработки, формирующаяся при её проведении), а также размеры выработки до осадки и после осадки (деформирования) крепи.

угол наклона 15°, площадь сечения в свету 19,3 м2, крепь— монолитный бетон. Ствол оборудован ленточным конвейером 1 с шириной ленты 2 м. За разъемным ограждением 2 размещается фуникулер 11, используемый для доставки материалов, деталей, оборудования и при производстве ремонтных работ. Для перемещения ремонтных рабочих имеется лестница 12. По стволу проложены трубопроводы: сжатого воздуха 5, водоснабжения 4, кисло­рода 3, перфорированные трубы для смыва пыли 8, системы отопления 6, магистраль сварочных трансформаторов S, кабели связи 10, светильники 9. Для текущего ремонта конвейера размещают тельфер 7 грузоподъемностью 0,5 т. По длине ствол через каждые 50 м оборудуют нишами.

Сечения наклонных стволов

отделение для доставки материалов

Венцовая крепь является разновидностью рамной и широко применяет­ся для крепления вертикальных горных выработок: шурфов, шахтных стволов, восстающих и гезенков. Основной элемент крепи — венец, состоящий из четырех бревен или брусьев, соединенных между собой «в лапу». Венцы располагают в выработке перпендикулярно ее оси вплотную или на некотором расстоянии друг от друга. Кроме обычных венцов, называемых промежуточными, в конструкции крепи предусматриваются опорные венцы, исключающие падение породы и материалов ( крепление осуществляется всплошную по всей высоте)

давлении сверху; б — при давлении сбоку;
в — при давлении сверху и сбоку; г — крепление выработки вразбежку;
д — крепление выработки сплошное; 1— верхняк; 2 — стойка; 3 —клинья 4 –затяжка 5- распорки

либо на сварку

5- планки, стяжки

300 мм за счет проскальзывания в замке, если необходимо обеспечить большую податливость (до 700 мм) то использую 5-звенную

вручную либо с помощью миксеров, работающих на сжатом воздухе)
Используется арматура
+ высокая несущая способность, большой срок службы, возмость использования в выработках со сложной конфигурацией
Отсутствие податливости(не способна деформ), высокая трудоемкость возведения
Обл. применения: капитальные горные выработки и камеры с большим сроком службы за пределами зоны влияния опорного давления
Сборная ж/б крепь
Плиты, соединяемые болтами
Тюбинги – сектора для крепления выработок круглой формы
+ высокая несущая способность, большой срок службы, возможность механизации
Высокая стоимость
Область применения: капитальные горные выработки
Анкерная крепь
Стержни, закрепляемые различными способами в скважинах, шпурах (сшивают слоистые породы в единую монолитную систему)
Диаметр 20мм ,длина 0,6 - 3,0 м

и подвижным составом в выработках, закрепленных деревом, составляет 250 мм, в выработках с крепью из других материалов — 200 мм.
На закруглениях ширину выработки увеличивают на 300—420 мм. Высота выработки считается от уровня балластного слоя, толщина которого под шпалами должна быть не менее 100 ho= 0,32 - 0,35 – высота верхнего строения рельсового пути (балластного слоя); hр = 0,14 м. Толщина шпал составляет 120—150 мм, высота рельсов — 90 мм (Р18), 107 мм (Р24), 128 мм (РЗЗ), 135 мм (Р38).
Расстояние от верхней выступающей части конвейера до верхняка должно быть не менее 0,5 м, а у натяжных и приводных головок — не менее 0,6 м.
При откатке грузов контактными электровозами и механической доставке людей расстояние от рельса до контактного провода в выработках должно быть не менее 1,8 м, на площадках и в выработках, по которым передвигаются люди, > 2 м; расстояние от контактного провода до верхняка крепи > 0,2 м.
Для сохранения установленных Правилами безопасности зазоров на весь срок службы выработки размеры ее поперечного сечения должны быть увеличены по вертикали на 100 мм и по горизонтали на 50 мм, что компенсирует возможное смещение горных пород и податливость крепи под действием горного давления.
Стойки устанавливают в лунки с наклоном (75 - 800) к горизонтали

= А·n+b+c+с΄,
где А – максимальный поперечный размер транспортного устройства (вагонетки, электровоза, конвейера) (табл. 1.);
п – количество транспортных (рельсовых) путей в выработке;
в – зазор (безопасное расстояние, регламентируемое ПБ) между крепью и подвижным составом (при рамной металлической, деревянной и железобетонной крепи в –0,25 м, при монолитной бетонной крепи в – 0,20 м, при конвейерном транспорте в – 0,4 м);
с – зазор между транспортными средствами (с – 0,20 м между подвижными составами, с – 0,4 м между подвижным составом и конвейером);
с΄ – ширина прохода для людей на уровне транспортного сосуда (hтс), которая должна сохраняться на высоте h1 = 1,8 м, (с΄ = 0,7 м и 1,0 м в местах посадки–высадки людей) (§118 ПБ). На закруглениях ширина выработки увеличивается на 0,2-0,3 м.

Габаритные размеры транспортных средств

вертикальных выработок с небольшим сроком службы (2-5 лет). По своим характеристикам деревянная крепь относится к крепям ограниченной податливости и применяется в выработках с установившимся горным давлением. Деревянная крепь имеет трапециевидную, реже прямоугольную форму рамной конструкции. Крепёжная рама состоит их двух стоек и верхняка «неполный дверной оклад», а в неустойчивых породах, склонных к пучению (крепится почва), крепь имеет замкнутый контур «полный дверной оклад». Рамы в слабых породах могут устанавливаться вплотную друг к другу (сплошная крепь), а в устойчивых – на расстоянии 0,5-1,2 м друг от друга (в разбежку) с затяжкой кровли и боков.

В качестве материала деревянной крепи используют круглый лес хвойных пород диаметром 12 - 30 см и длиной до 6,0 м (рудничная стойка). В качестве затяжки используют доски, горбыль, обаполы. Стойки устанавливают в лунки с наклоном (75 - 800) к горизонтали, соединение стойки с верхняком (замок) обычно осуществляют «в лапу» (рис. 5б). При значительной ширине выработки в середине может устанавливаться дополнительная стойка (прогон). В выработках с углом наклона более 300 выработки крепят полными крепёжными рамами с распорками, предотвращающими их сползание, а при угле наклона более 450 (и вертикальные) выработки крепятся сплошной венцовой крепью с опорными венцами, закрепляемыми в массиве.

Ширина рельсовой колеи на прямолинейных участках пути (расстояние между внутренними вертикальными гранями головок рельсов) на новых и реконструируемых шахтах должна быть 900 мм, на действующих - допускается 600 мм.