Материалы и конструкции крепи наклонных выработок

Деревянную крепь применяют для крепления участковых уклонов, бремсбергов, печей, скатов, людских ходков и наклонных столов с небольшим сроком службы.

Как и в горизонтальных выработках, основной формой крепи этих выработок являет­ся обычная крепежная рама, которая в зависимости от угла наклона выработки претерпе­вает следующие видоизменения (рис. 2):

1. При α =0 -10 величина сдвигающей силы Т 'невелика и для ее восприятия доста­точно тщательной расклинки обычных крепежных рам, состоящих из двух стоек 1 и верхняка 2 (рис. 2, а).

2. При α =10 -20 для противодействия сдвигающей силе Т устанавливают между рамами крепи распорки 3 (рис. 2,б), а лунки под стойки делают глубиной 200-300 мм.

3. При углах наклона α =20 -30 во избежание большого заглубления лунок стойки по низу также распирают распорками 4 (рис. 2, в).

4. При углах α =30 -35 возможно сдвижение породы почвы, поэтому крепь усили­вают поперечными лежнями 5 (рис. 2, г). При α =30-45 выработки крепят полными рамами, а распорки устанавливают между верхняками и лежнями.

5. При дальнейшем увеличении угла наклона выработки α >45 увеличивается и сдвигающая сила Т, поэтому выработку крепят венцовой крепью вразбежку или всплошную с опорными венцами (6) через 8-10 м. Верхняки и лежни соединяют со стой­ками в паз, а концы их заводят в лунки в боковых породах на глубину 500-700 мм. В укло­нах и других аналогичных наклонных выработках рамы устанавливают перпендикулярно почве выработки, но если породы кровли или почвы склонны к смещению (вниз по паде­нию), то рамы устанавливают с наклоном 5-7 (рис 2, д). В слабых породах опорные вен­цы ставят и при α <45.

6. При α =90 крепь из обычных крепежных рам превращается в венцовую крепь на стойках (бабках) вертикальных стволов шахт (рис. 2, е). Элементы крепежных рам (стойки 1, верхняки 2, лежни 5) превращаются в стороны венцов, а распорки 3 и 4 — в стойки (бабки).

Крепежные рамы установленные сплошь, образуют сплошную венцовую крепь.

Верхняк со стойкой соединяют при помощи обыкновенной лапы, в паз, в полдерева, комбинации лапы с шипом; стойки с лежнем соединяют обыкновенной лапой, в зуб, в паз и врубкой со скошенными краями.

Рис. 2. Деревянная крепь наклонных выработок

Металлическую крепь применяют преимущественно при углах наклона выработки до 30 в виде крепежных рам или арок, усиливая их с увеличением угла наклона распор­ками и лежнями.

Если α < α _о, то применяют арки открытой формы (рис. 3), при α > α _о необходимо закреплять почву, т. е применять арки закрытой, кольцевой формы (рис. 4).

При увеличении угла α = 90 арочная крепь превращается в крепь на стойках, ана­логичную обычной металлической временной крепи вертикальных стволов.

Рис. 3. Арочная крепь открытой формы	Рис. 4. Арочная кольцевая крепь

Каменную и бетонную крепь При углах наклона выработки α =0-15 применяется обычная сводчатая крепь с вертикальными или криволикими стенками. Если α =15-45, то фундаменты крепи делают уступной формы с высотой уступов 0,4—1 м. Если в этих условиях стены крепи сооружают из кирпича или бетонитов, то ряды кладки их должны быть горизонтальными. При углах наклона выработки α =45-75 применяется обратный свод ступенчатой формы. При α >75 наклонную выработку закрепляют цилиндрической крепью круглого или овального сечения с применением одно- или двухконических опорных венцов.

Сборная железобетонная крепь применяться для крепления наклонных капи­тальных выработок с углом падения до 25° арочной формы, а при α =20 — рамная. Для наклонных стволов с углом падения от 25 до 75° ВНИИОМШС разра­ботал сборную же­лезобетонную крепь из плит П-образного сече­ния (рис. 5). Опорные венцы этой крепи состоят из таких же, но более усиленных элементов.

Рис. 5. Сборная железобетонная крепь наклонных стволов из плит П-образного сечения: 1-опорная рама; 2-боковая плита-стойка; 3-средняя стойка; 4-прогон; 5-плита-верхняк; 6-плита-лежень; 7-плита-шпала; 8-рельсы; 9-напрвляющие

Рамы опорных вен­цов 1 в зависимости от угла падения устанавли­вают через 8—12 м. Концы элементов рам опорных венцов заводят в лунки, которые затем забучивают породой и заливают цементным раствором. Плиты-шпалы 7 и плиты-лежни 6 крепежных рам укладывают на свежеуложенный тощий цементный раствор. Закреплен­ное пространство заполняют мелкой породой. Элементы рам и рамы между собой скреп­ляют болтами.

Смешанная крепь. Для крепления участковых уклонов, бремсбергов, людских ход­ков при α<20° иногда применяют смешанную крепь в виде рам из деревянных или желе­зобетонных стоек и металлических верхняков. Для крепления наклонных стволов при α <30° часто применяют крепь из каменных или бетонных стен с металлическими балками, между которыми возводят бетонные сводики. Стены в этом случае при α >15° имеют ступенчатые фундаменты и воз­водятся горизонтальными рядами. Крепь в наклонных выработках возводят звеньями: при α <30° — сверху вниз; при α>30° — снизу вверх.

Анкерная крепь. Эту крепь применяют и в наклонных выработках. При этом обычно используют металлические штанги длиной 1,2—1,8 м, располагаемые по сетке от 1 X 1 до 1,5X1,5м.