Файл: Бетонная крепь, технология и механизация ее возведения..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 0
|
для выработки |
арочной |
формы |
|
|
|
8 q - |
0,0083/?6 |
- Zk + |
2,45 |
|
|
— |
_ |
|
; |
( 2 4 ) |
|
для выработки |
кольцевой формы |
|
|
|
|
_8__ g - |
0,0049^б - 3k + |
2,8 |
|
|
|
г |
27,8 |
' |
|
|
где |
8 — толщина бетона; |
|
|
||
|
/?6 — марочная прочность бетона; |
||||
|
Я — грузонесущая способность |
крепи. |
Определенная толщина бетона является минимально допустимой. Проектную толщину крепи следует на 20— 30% увеличить, исходя из конструктивных соображений и надежного поддержания разрушенных пород в зоне не
упругих деформаций вокруг |
выработки. |
|
||||
На |
основе |
заложенной |
в проекте |
толщины бетона |
||
уточняем фактическую несущую способность |
конструк |
|||||
ции: |
|
|
|
|
|
|
для |
арочной |
крепи |
|
|
|
|
|
? = 17-£-+0,0083/?6 |
+ 3 4 - 2 , 4 5 ; |
(26) |
|||
для |
кольцевой крепи |
|
|
|
|
|
|
<?= 27,8— + 0,0049/?6 |
+ Zk - |
2,8. |
(27) |
С учетом проектной несущей способности крепи уточ няем величины ожидаемых смещений контура пород вы работки, которыми определяется необходимая толщина податливого слоя крепи о по формулам (22) и (23). Толщина податливого слоя с запасом 20% должна обес печить смещение породного контура выработки, и ее ре комендуется принимать в кровле и боках разную.
П р и м е р . Рассчитать двухслойную монолитную крепь для сбойки между узлами сопряжений № 12 и 13 околоствольного двора шахты «Октябрьский рудник». Выработка шириной а=4,5 м и высотой А=3,7 м в про ходке расположена на глубине Н=995 м по простира-
77
нию. Вмещающие породы представлены: в кровле—гли нистый и песчано-глинистый сланец со средневзвешен ной прочностью #=570 кГ/см2, в боках — песчано-гли- нистые сланцы #=620 кГІсм2 и в почве — песчанистый сланец и песчаники #=960 кГ/см2.
Решение.
Проверяем устойчивость почвы выработки по форму ле (18)
_ 1,22-9600 _ л |
п |
а к р ~ 2,5-995 |
' М - |
При ширине выработки 4,5 м ее почва будет устой |
чива, и устройство обратного свода крепи не требуется.
Следовательно, выбираем |
крепь арочной |
формы с пря |
||
мыми |
стенками. |
|
|
|
Определяем грузонесущую способность крепи по фор |
||||
мулам |
(19) |
и (20): |
|
|
|
|
2.5-995 |
- 1) = 0,244 м = |
24,4 см, |
|
с/ к = |
0,1-4,5(е 5 7 0 0 |
||
|
|
8 - 2 , 5 1 / г ' " ^ 2 4 4 2 = Ю |
W |
Таким образом, грузонесущая способность крепи при действии нагрузки со стороны пород кровли должна со ставлять 10 Т[м2. Принимаем, что в боковом направлении
грузонесущая |
способность |
такой |
крепи |
составляет при |
|||
мерно 50% |
от вертикальной, т. е. ^ б = 5 |
Т/м2. |
|||||
Находим |
ожидаемые |
смещения кровли UK и сближе |
|||||
ние боков выработки |
по выражениям |
(22) и (23): |
|||||
|
|
/ |
».6-W-10(gg)-10 |
ч |
|
||
с/к =0,1-4,5( |
е |
g™ |
- 1 1 = 0 . 2 ^ = 20 см, |
||||
|
I |
0.85-2,5-995 - l 5 |
Q - 5 |
\ |
|
||
с / б = 0,07-3,71 |
е. |
Ш |
|
— 1/ = 0,086 м =8,6 см. |
Находим отношение горизонтальных и вертикальных смещений контура выработки по формуле (21)
78
Полагая прочность бетона R = 150 кГ/см2, находим необходимую толщину бетонного слоя крепи по формуле
(24) |
|
|
|
|
|
|
|
8 _ 1,0-0,0083-150-3-0,215+ 2,45 : _ . 0 |
0 |
9 2 |
|
||||
г |
|
17 |
|
' |
* |
|
|
Осюда S =0,092-/-=0,092-225=20,5 см. |
Для |
крепления |
|||||
выработки принимаем |
арочную |
двухслойную |
крепь |
с |
|||
прямыми |
стенками. |
Несущий |
слой |
крепи |
|
толщиной |
|
250 мм (рассчитанную |
толщину |
принимаем с запасом |
в |
||||
25%) возводится из бетона марки 150. |
|
|
|
|
|||
Уточняем проектную несущую способность крепи по |
|||||||
формуле |
(26) |
|
|
|
|
кГ/см2= |
|
? = 17-0,112+0,0083-150 +3-0,215—2,45=1,3 |
|
|
=13 Т/м2.
Сучетом грузонесущей способности постоянной ароч
ной |
крепи со стороны |
кровли |
<7К= |
13 |
Т/м2 |
принимаем |
||
грузонесущую |
способность |
крепи |
со |
стороны боков |
||||
q6 =7 Т/м2 и уточняем |
величины ожидаемых смещений |
|||||||
пород |
|
|
|
|
|
|
|
|
£/к = |
0,1-4,5І |
е |
era) |
— 11 = |
0,19 |
м = |
19 см, |
|
|
|
|
|
/6200Л |
|
|
|
|
|
|
, |
0,85-2,5-995 - 1 5 ^ J - 7 |
х |
|
|
||
Ut |
= 0,07-3,7( |
е |
Ш |
- |
1 )=0,077 |
м=7,7см. |
Принимаем, исходя из ожидаемых смещений, толщи ну податливого слоя из карбамидного пенопласта с уче том 20% запаса: в кровле выработки §п =1,2-19=23 см;
вбоках 8П =1,2-0,5-7,7=5 см.
ГЛ А В А IV. ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ
КРЕПЛЕНИЯ СТВОЛОВ
Организация работ по креплению стволов
Проходка вертикальных стволов ведется по различ ным технологическим схемам, обусловленным в основ ном, способом крепления выработки [28]. Если крепле-
7Ѳ
ние возводится звеньями после проходки участка ствола, такая схема называется последовательной. Параллель ная же схема проходки характеризуется одновременным выполнением работ по выемке породы и возведению по стоянной крепи. При этом в забое ведутся проходческие работы, а выше, на расстоянии 20—40 м от забоя, воз водится постоянная крепь. Оба процесса выполняются независимо друг от друга.
Современная параллельно щитовая схема проходки (рис. 12) обеспечивает выемку породы и возведение по стоянной крепи в одном звене без применения времен ной крепи. В этом случае функции ограждающей вре менной крепи выполняет специальный передвижной щит, выше которого вслед за проходкой возводится постоян ная бетонная крепь.
При совмещенной схеме проходки (рис. 13) вынима ют породу и возводят постоянную крепь непосредствен но в призабойном пространстве ствола вслед за подвиганием забоя без применения временной крепи. Это основная технологическая схема, она относительно про ста и универсальна, но вместе с тем не обеспечивает полного совмещения операций по проходке и креплению
ствола, как это имеет место при |
параллельно |
щитовой |
||
схеме. |
|
|
|
|
Выбор технологической схемы |
зависит от требуемой |
|||
скорости проходки, горно-геологических |
условий |
соору |
||
жения выработки, оснащения |
ствола |
и других |
фак |
|
торов. |
|
|
|
|
Отечественный и зарубежный |
опыт проходки |
стволов |
||
и результаты научно-исследовательских |
разработок по |
зволили сделать вывод, что монолитная крепь из быстротвердеющего бетона, возводимая с помощью пере движной опалубки и бетонной смеси, подаваемой в ствол по трубам, является наиболее прогрессивным, экономич ным и малотрудоемким видом крепления. Возведение бетонной крепи сверху вниз позволяет полностью отка заться от временного крепления.
Транспортирование бетонной смеси в ствол по тру бам имеет неоспоримые преимущества перед доставкой материала в бадьях или контейнерах. Подача смеси по трубам позволяет практически полностью механизиро вать процесс возведения крепи в стволе и вспомогатель ные работы на поверхности, исключить наличие грузо-
80