Файл: Справочник горного мастера геологоразведочных партий..pdf

Заготовка крепи заключается в опиливании леса по размерам и зарезке замков. Обычно лес заготавливают на поверхности. Замок в стойках делают на толстом конце стойки, так как установка стоек толстым концом вверх увеличи­ вает прочность крепи. Нижние концы стоек либо округляют, либо заостряют. В первом случае крепь получается жесткая, во втором — податливая.

Подготовка места заключается в приведении определенного участка выра­ ботки в безопасное состояние путем удаления с ее стенок и кровли неустойчи­ вых кусков породы, выравнивании стенок, приготовленим лунок и водосточной канавки. Работы эти производят лопатой, кайлом и отбойным молотком.

Лунки под стойки в зависимости от крепости пород заглубляют на 10— 30 см. Со стороны водосточной канавки лунки углубляются на 5— 10 см глубже

Рис. 41 . Крепление сопряжений (а) и пересечений (б)

Установку крепи начинают с установки стоек в лунки и придания им устойчивости. Для этой цели стойки «расшивают» обаполами с соседними рамами, установленными ранее, либо поддерживаются «лапкой» или подхватом. После установки и закрепления стоек на них укладывают верхняк. Вертикальность установки рамы и правильность наклона стоек проверяют отвесом, который опускают от замков.

Вгоризонтальных и наклонных выработках рама должна быть установлена

вплоскости, перпендикулярной оси выработки, а в местах закругления — в пло­ скостях радиуса закругления.

Произведя необходимые исправления, приступают к расклинке рамы, чтобы придать ей устойчивость. Для этой цели в верхних углах рамы сверху и с боков, против замков, забивают деревянные клинья. После расклинки приступают к затяжке и забутовке кровли и боков выработки. В качестве затяжек применя­ ются обаполы, доски, пластины, жерди и пр.

Крепь, состоящая только из верхняков, носит название потолочной крепи. Она применяется при устойчивых стенках выработки и неустойчивой кровле. На практике иногда при установке потолочной крепи верхняки к кровле выра­ ботки подвешивают при помощи металлических подвесок. Подвески изготовляют

пробуренных в стенках выработки под кровлей. В подвески заводятся концы верхняков, поверх которых настилают затяжку из горбылей и досок.

Крепежную раму можно усилить стойкой, установив ее посередине выра­ ботки или несколько в стороне, чтобы не создавать затруднений для движения вагонеток. Крепежная рама, усиленная двумя подкосами, не мешает движению вагонеток, но при этом верхняк ослабляется врубками. Крепь, усиленная двумя подкосами и потолочным подводом, не ослабляет верхняк, такое усиление крепи более надежно, но значительно увеличивает расход лесоматериалов.

При креплении выработок со слабой и особенно со вспучивающейся поч­ вой почву выработки следует закреплять затяжками из горбылей, досок или круглого леса, которые укладывают под лежни крепежных рам в виде сплош­ ного настила.

Места сопряжений или пересечений выработок крепят при помощи усилен­ ных крепежных рам — камерных и половинных. На рис. 41 показано крепление сопряжения двух выработок. Камерная рама выдерживает большую нагрузку, чем рядовые крепежные рамы, и должна быть значительно прочнее. На верхняк камерной рамы укладываются концы верхняков половинных рам. В отдельных случаях в качестве верхняков камерных рам применяют металлические балки двутаврового профиля или пакеты из железнодорожных рельсов.

Крепление бетоном и железобетоном

Бетонная крепь обычно бывает сводчатая, толщина крепи в среднем достигает 25—35 см. Работы при бетонном креплении начинаются с рытья котлована под фундамент и укладки фундамента. Глубину фундамента принимают равной однодвукратной толщине стенок, ширину фундамента в зависимости от крепости пород равной одно-трехкратной толщине стенок. При слабых породах фунда­ мент должен быть более широкий.

Фундамент, так же как и всю крепь, делают из жесткого бетона, пригото­ вленного на месте работ или на поверхности. Крепление производят одновре­ менно с двух сторон выработки участками (звеньями) длиной 10—30 м. Обычно

Для возведения бетонных стенок изготовляют деревянные опалубки из стоек и досок, а для кровли делают кружала. Стойки устанавливают на продоль­ ные лежни на расстоянии 0,8—1 м одну от другой и соединяют с лежнями в шип. Поверх стоек укладывают продольные насадки, на которые устанавливают кру­ жала. Кружала состоят из кружальных ребер и опалубки. Кружальные ребра располагают на стойках на расстоянии 0,7—1,0 м одно от другого (рис. 42). Между ребром и брусьями помещают клинья, обеспечивающие прочность уста­ новки ребер и позволяющие снимать их после окончания кладки свода. После установки кружальные ребра расшивают со стойками горбылями.

Опалубку изготовляют из достаточно прочных досок, чтобы они не прогиба­ лись под давлением бетонной массы. В зависимости от расстояния между стой­ ками доски должны иметь толщину 2,5—3,5 см. Доски опалубки прикрепляют к стойкам и кружальным ребрам гвоздями без шляпок, что облегчает последу­ ющую разборку. Для предотвращения сцепления бетона с досками^ последние

обстругивают, покрывают олифой или раствором мыла. Укрепление досок опа­ лубки производится одновременно с двух сторон, постепенно по мере возведе­ ния стенок, а затем свода. Бетон трамбуют до появления на его поверхности тонкого слоя раствора.

Кладку свода начинают после затвердевания стенок и установки кружал и ведут одновременно с двух сторон от стенок к замку свода, непрерывно до окончания кладки свода закрепляемого участка. Между участками крепи оста­ вляют швы (разрезки). Твердение бетона должно происходить во влажном режиме. В сухих выработках бетонную крепь в период твердения следует перио­ дически поливать водой. Толщина свода бетонной крепи определяется по фор­

Рис. 42. Кружальные ребра

Как правило, толщина стенок принимается на 20—30% более толщины' свода в замке.

Разновидностью бетонной крепи, получившей применение при креплении выработок, пройденных в устойчивых породах, с коэффициентом крепости / более 4, является пневмобетон или набрызг-бетон.

Набрызг-бетон представляет собой смесь цемента, гравия (или щебня), песка, воды и ускорителя схватывания и твердения. С помощью специальных машин набрызг-бетон наносится на стенки и кровли выработок слоями толщи­ ной 4—5 см и более. Смесь наносится на поверхность горных пород с помощью сжатого воздуха, в связи с чем прочно схватывается с породой и слуя?ит надеж­ ной крепью.

По сравнению с обычной бетонной крепью набрызг-бетон не требует устрой­ ства опалубки и, кроме того, имеет значительно меньшую толщину. Очень часто набрызг-бетон применяется в сочетании со штанговой крепью (см. далее) и затяжкой кровли и стенок металлической сеткой.

Для набрызг-бетона рекомендуется портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющий шлакопортланд­ цемент, пуццолановый портландцемент марки не ниже 400, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 970—61. Гравий и щебень применяются из прочных пород размером не более 20—25 мм.

Песок используется крупнозернистый или среднезернистый. Добавка-ускоритель схватывания и твердения должна обеспечивать начало

Количество добавки 2—4% от веса цемента. Вводится во время приготовления сухой бетонной смеси.

2. Водная добавка, предложенная НИИ по строительству в г. Ростове-на- Дону.

Приготовление добавки: в раствор алюмината натрия с плотностью 1,45— 1,5 г/см3 засыпают отвешенное количество технического фтористого натрия и поташа. Смесь перемешивается до получения однородной пасты. Соотношение компонентов по весу: фтористого натрия — 1 часть; поташа — 8 частей; рас­ твора алюмината натрия — 6 частей.

Удельный вес приготовленной пасты 1,7—1,75 г/см3. Для набрызг-бетона на 100 л воды вводится 6—7 кг насты (или 4—4,5 г по объему), что соответствует 6—7% водного раствора добавки.

3.Алюминат натрия в виде концентрированного раствора удельного веса 1,44. Используется в соотношении от 1 : 10 до 1 : 6 с водой.

Могут быть использованы следующие добавки:

4.Хлорное железо в виде водного раствора из расчета 2—6% от веса це­

Для бетонирования горных выработок набрызг-бетоном используется ма­ шина БМ-60, изготовляемая Московским заводом строительных машин. Изго­ товляется машина в двух вариантах: БМ-60П — с одной камерой и пневмати­ ческим приводом; БМ-60 — с двумя камерами и с электрическим приводом.

Для стесненных условий работ в горных выработках рекомендуется одно­ камерная машина (рис. 43).

Сухая смесь загружается в камеру 1. В нижней части рабочей камеры находится распределительная тарелка дозатора, которая приводится в движе­ ние мотором. Дозатор равномерно проносит порции сухой смеси над отверстием отводящего патрубка. Смесь, попадая в карманы вращающегося дозатора, раз­ деляется на равные порции, которые воздушным потоком увлекаются в отводя­ щий патрубок, далее в материальный шланг 2 и сопло 3, к которому подводится вода 4, увлажняющая сухую смесь. Готовый раствор со скоростью 60—70 м/сек вылетает из сопла на закрепляемую поверхность выработки. Давление сжатого воздуха в машине 1,5—6 ати. Камера закрывается колоколообразным клапаном 5 с рукояткой 6.

Подводимая к смесительной камере сопла вода имеет несколько большее давление, чем транспортируемая сухая смесь. Сухая смесь транспортируется по резиновым шлангам и металлическим трубам диаметром 50 мм, вода — по шлангам или трубам диаметром 19 мм. Машину обслуживают 2—3 человека. Примерная схема организации работ приведена на рис. 44.

Железобетонная крепь отличается от бетонной наличием арматуры, кото­ рая может быть гибкой или жесткой. Гибкую арматуру изготовляют из круглого арматурного железа, жесткую делают из двутаврового проката, рельсов и т. п.

Арматуру в железобетонной крепи располагают в местах, где проявляются растягивающие усилия — в сводовых частях выработки и по всему внешнему и внутреннему контурам свода, а иногда и стенок крепи. Сплошная арматура придает большую жесткость и увеличивает общую сопротивляемость крепи горному давлению.

Удобна для геологоразведочных работ сборная железобетонная крепь, полу­ чающая все более широкое применение на горнодобывающих предприятиях. Сборной железобетонной крепи для крепления горизонтальных выработок при­ дается трапециевидная, арочная или цилиндрическая форма. Трапециевидные крепежные рамы состоят либо из двух трубчатых железобетонных стоек и такого же верхняка, либо из железобетонных стоек и верхняка, имеющего тавровый, прямоугольный коробчатый или ребристый профиль, и железобетонных плит,