Лекция 9.
Деревянная крепь применяется для крепления горизонтальных, наклонных и вертикальных горных выработок, например, штреков, ортов, восстающих, шурфов и других, срок службы которых составляет до 3-5 лет, а также для крепления очистных выработок при выемке угольных пластов и рудных залежей. Деревянную крепь можно использовать для крепления шахтных стволов при разработке месторождений полезных ископаемых, залегающих на небольшой глубине.
Деревянные крепи по своей конструкции делят в основном на распорную, рамную, венцовую, костровую и станковую.
Распорная крепь представляет собой одиночные стойки, устанавливаемые между кровлей и почвой выработки; в выработках, пройденных по наклонным и крутопадающим пластам и залежам, одиночные стойки называют распорками. Диаметр бревен для распорной крепи > 12 см. Распорную крепь применяют для поддержания очистного пространства на маломощных крутых рудных залежах и весьма тонких крутых угольных пластах.
Распорная крепь может быть простой в устойчивых породах и усиленной в неустойчивых породах (рис. 4.27).
Рамная крепь для крепления горизонтальных и наклонных выработок представляет собой неполную крепежную раму трапециевидной, реже прямоугольной формы. Рама состоит из верхняка, изготовленного из бревна диаметром более 15 см и двух стоек, установленных под углами наклона 80-85°. Соединения стоек с верхняком, называемые замками, могут быть различными, наибольшее распространение получили замковые соединения «в лапу» (рис. 4.28).
Нижние концы стоек могут быть заострены, что обеспечит податливость крепи на 100-150 мм. При умеренном горном давлении крепежные рамы устанавливают в выработке на расстоянии между ними 0,5-1,5 м — это крепление «вразбежку», в этом случае пространство между стойками и стенками выработки, а также между верхняками и кровлей выработки затягивают горбылем; при устойчивых боковых породах стенки выработки не затягивают; при повышенном горном давлении или при неустойчивых горных породах крепежные рамы устанавливают вплотную одна к другой — осуществляют сплошное крепление. 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, отличающиеся удлиненными, выходящими за контур венца бревнами, концы которых заводят в специально образованные в стенках выработки ниши (рис. 4.29).
Стволы и шурфы по мере возведения в них крепи армируют — устанавливают вандруты, расстрелы, проводники, лестничные полки и лестницы (рис. 4.30). Вандруты — брусья, которые устанавливают вертикально попарно вдоль длинных сторон выработки, прикрепляют к венцам и соединяют между собой расстрелами, то есть горизонтально и вертикально установленными распорными брусьями. Вандруты и расстрелы придают жесткость венцовой крепи. Расстрелы разделяют поперечное сечение выработки на отделения; в подъемных отделениях на расстрелы устанавливаются деревянные или металлические проводники, по которым скользят направляющие подъемных сосудов.
Костровая крепь применяется на пологих залежах для поддержания кровли при выемке полезного ископаемого в условиях большого горного давления. Крепь представляет собой прямоугольный каркас, сложенный по периметру из деревянных брусьев или бревен; для предотвращения сползания костров на наклонных залежах по их углам предварительно устанавливают стойки. Деревянная костровая крепь податлива, так как ее элементы сжимаются поперек волокон дерева с уменьшением толщины в 2-3 раза.
Станковая деревянная крепь представляет собой как бы пространственную решетку из деревянных брусьев или бревен, возведенную в выработанном пространстве между породами лежачего и висячего боков. Каждый кубик — станок — имеет размеры 2x2,2 м. Выработанное пространство в залежах мощностью более 3-4 м, закрепленное станковой крепью, обязательно заполняют закладкой. Этот вид крепи применяют редко.
Деревянную крепь используют в качестве посадочной, выполняющей функцию режущей опоры, для обрушения пород кровли по заданной линии.
Посадочная крепь называется органной крепью и представляет собой стойки, установленные всплошную в одну линию вдоль очистного забоя в один или несколько рядов.