План:
1. Виды креплений горизонтальных и вертикальных выработок.
2. Виды сечений горизонтальных и наклонных выработок.
3. Приложение (рисунки).
I. Виды креплений горизонтальных и вертикальных выработок.
1. Деревянная крепь.
Неполная крепежная рама (рис.1а. см. прилож.) состоит из двух стоек и верхняка, является основной и наиболее распространенной конструк-
цией деревянной или смешанной крепи. Остальные конструкции, пре-
дставленные на рис.1, применяются в особых условиях. Например, к
возведению крепи из полной рамы (рис.1,б) прибегают при наличии давления пород со стороны почвы. При больших размерах поперечного сечения выработки или значительном горном давлении необходимо усиливать конструкцию обычной неполной рамной крепи. Сущность различных типов усиления рамной крепи сводится, как видно из рис.1, к уменьшению пролёта балки (верхняка, стойки) подверженной изгибу, при помощи различных подпорок (ремонтин, подкосов и др.)
2.
Металлическая крепь.Хотя материал и установка металлической крепи дороже деревянной, расходы на ремонт металлической крепи резко уменьшается к нулю.
Основные конструкции металлической крепи:
а). Арочная податливая крепь (АП)
б). Арочная шарнирная крепь (АШ)
а) Арочная податливая крепь из балок специального желобчатого профиля, (рис.2,а) состоит из двух стоек, изогнутых в верхней части, и верхнего сегмента (арки). Места соединения внахлёстку зажимают хомутами и гайками. Крепь 1/3 приваренные к основаниям стоек башмаки устанавливают на деревянные лежни из кругляка или реже распила. Податливость крепи достигается смятием деревянных лежней и трением, возникающим в местах соединения внахлёстку, сила которого регулируется путем затягивания хомутов с гайками (рис.2,б).
При крепкой почве деревянные лежни можно не применять, но тогда станет более жесткой. Крепь АП из специального профиля нашла на шахтах наибольшее распространение.
б)Арочная шарнирная крепь(рис.3а) состоит из двух металлических сегментов, изготовленных из двутавровых балок или рельсов, с изогнутыми башмаками на концах, которые, обхватывая круглые деревянные прогоны, образуют шарниры, и двух стоек (железобетонных или деревянных).
При некрепких породах почвы крепь устанавливают на деревянные лежни, помещаемые в специально вырытые канавки.
Типы жестких металлических крепей для трех основных форм поперечного сечения выработки и изготовляемых обычно из рельсов, двутавровых и швеллерных балок приведены на рис.4. Отдельные части крепи соединяют м/д собой жестко при помощи планок и болтов.
При слабых породах почвы крепь устанавливают на деревянные лежни, что создает некоторую податливость.
Расстояние м/д рамами, арками или кольцами зависит от величины горного давления и практически находится в пределах 0,5 – 1,5 м.
Для соединения прогонов м/д собой на их кончиках делают вырубки.
Места соединения прогонов вырубками обхватывают металлическими скобами. Длина одного прогона достигает до 2,5м.
3. Сборная железобетонная крепь.
В настоящее время
железобетонная крепь считается более перспективной, чем другие виды крепи, особенно
для капитальных выработок.
Крепь из железобетонных трубчатых стоек представляет неполную крепежную раму трапецевидной формы (рис.5). При большом пролёте выработки железобетонный трубчатый верхняк заменяют двухтавровой балкой или рельсом. Длина трубчатой железобетонной стойки находится в пределах 2,1-2,9м. при наружном диаметре зависимости от размеров составляет от 150 до 200 мм; вес стойки в зависимости от размеров составляет от 60 до 120 м. Эта крепь уступает новым перспективным конструкциям рамной железобетонной крепи и потому её применение резко сужается.
Трапецевидная рамная крепь (рис.6) состоит из сплошных железобетонных стоек и верхняка прямоугольного или двухтаврового
сечения с разгружающими консолями.
Консоли на концах верхняка и в стойках способствуют уменьшению изгибающих моментов, возникающих в верхняке и в стойках как от давления со стороны боков, так и со стороны кровли выработки, и этим повышают несущую способность крепи. Наличие деревянных прогонов в замках, которые в зависимости от конструкции от замковых пазов могут иметь квадратную или круглую форму поперечного сечения, делает крепь ограниченно податливой. При непосредственном соединении стоек с верхняком (без деревянных прогонов) или при замене деревянных прогонов железобетонными крепь получается жесткой.
4.
Штанговая крепь.
Сущность штанговой крепи заключается в том, что штанги, проходя сквозь слабые слоистые породы непосредственной кровли, скрепляют их в одну монолитную плиту, которые эти же штанги подвешивают к вышележащему монолитному и крепкому пласту основной кровли.
Штанги могут изготовляться из металла, дерева и железобетона.
Конец штанги, приспособленный для закрепления ее в скважине путем расширения, принято называть замком. На другой конец штанги, остающийся вне скважины и снабженный резьбой, надевают деревянную или металлическую шайбу (прокладку) со значительной площадью и навинчивают гайку (рис.7). Часто прокладки заменяют балкой общей для ряда скважин, что еще больше повышает монолитность и цельность слоистых пород кровли.
На рис.8 показаны некоторые из типов замков штанговой крепи, которые встречаются на штангах. Из приведенных замков наибольшее распространение получили клиновой и распорный.
Простая по конструкции, дешевая штанговая крепь находит все более широкое применение.
5. Смешанная крепь.
Смешанной
называют такую крепь, которая состоит из нескольких видов крепежных материалов.
Железобетонные крепи как монолитные, так и сборные по существу следует отнести к смешанным крепям, ибо они состоят из нескольких видов крепежных материалов (камень, металл, дерево). Часто отдельные элементы крепи изготовляют из различных материалов – деревянные стойки и металлический верхняк, железобетонные трубчатые или сплошные стойки, кирпичные или бетонные стенки или столбы при металлическом верхняке и т.д. Все такие виды крепи относятся к смешанным.
II. Виды сечений горизонтальных и наклонных горных выработок.
Форма поперечного сечения горной выработки зависит от крепости и других физико – механических свойств горных пород, назначения и срока службы выработки, от того, будет ли выработка оставлена без крепи или закреплена и каким именно материалом, а также от положения выработки в пространстве, размеров ее поперечного сечения и ряда других факторов.
Форма поперечного сечения горных и наклонных выработок может быть прямоугольной (рис.9,а), трапецевидной (рис.9,б), сводчатой (рис.9,в), арочной (рис.9,д) и круглой (рис.9,г).
В отечественной угольной промышленности приняты типовые сечения горизонтальных и наклонных выработок применительно к различным видам крепи и ёмкостям вагонеток и других средств транспорта.
Форма поперечных сечений вертикальных выработок бывает прямоугольная, круглая и очень редко элептическая (рис.10).
III. Приложение.
Деревянные крепежные рамы
а. б.
неполная рама полная рама
1 – стойка; 2 – верхняк; 3 – лежень;
Рис.1.
Арочная податливая Арочная шарнирная
крепь крепь
Рис.2. Рис.3.
а) б)
в)
Рис.4 жесткая металлическая крепь горизонтальных выработок: а – трапецевидная; б – арочная; в – круглая.
а) б)
Рис.5 Рамная крепь из жестких трубчатых ж/б стоек:
а) – вид крепежной рамы
б) – головка металлического верхняка.
Рис.6 Железобетонная крепь с разгружающими консолями
1 – стойка, 2 – верхняк, 3 – деревянные прогоны, 4 – ж/б затяжки.
Рис.7 Штанговая крепь
Рис.8 Типы штанговой крепи:
1 – клинощелевая извлекаемая;
2 – клиномуфтовая;
3 – распорная панцирного типа;
4 – распорная с двумя боковыми клиньями;
5 – распорная с двумя взаимозаменяемыми клиньями;
6 – замок, образующийся при взрыве заряда ВБ;
7 – деревянная;
8 – железобетонный замок.
а) прямоугольная б) трапецевидная
в) сводчатая г) круглая
д) арочная.
Рис.9 Формы поперечных сечений горизонтальных и наклонных горных выработок.
Рис.10 Формы поперечного сечения вертикальных выработок.
а) – круглая; б) – прямоугольная; в) – элептическая;
1). отделение для скипов или клетей; 2). лестничное отделение; 3). растрелы; 4). проводники; 5). углубочное отделение; 6). трубы; 7). прогоны.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
