Виды и типы крепи горных выработок

Билет №23

1. Способы выемки циликов их сравнительная оценка

В циликах приблизительно 40-50 % запасов блока.

1.Междукамерные цилики необходимо располагать при разработке несколько этажей в одной вертикальной плоскости.

2. Способ выемки целиков принимают в зависимости от состояния камер

Состояние камер:

1. открытая камера
2. заполненная гидравлической закладкой
3. заполненная замогазинированной рудой
4. заполненная обрушенными породами

При открытых камерах возможны 2 способа

1.Массовое погашение потолочены МКЦ отсутствуют

2. Рзбуривают потолочены МКЦ и производят в первую очередь взрывают зараяды МКЦ.

Междуэтажные _цилики могут отрабатывать2 способами

1. массовое обрушение, потолочены и междукамерных циликов
2. раздельная выемка в 1 очередь отрабатывают цилик днища во 2 очередь погашают потолочену раздельная выемка повышает затраты но снижают потери руды.
3. цилик днища можно отработать системой подэтажного обрушение

Виды и типы крепи горных выработок

Горная крепь (рудничная, шахтная) — искусственные со­оружения, возводимые в выработках для предотвращения об­рушения окружающих пород и сохранения необходимых пло­щадей сечения, а также для управления горным давлением.

К горной крепи предъявляются следующие основные требова­ния: необходимо поддерживать выработку в рабочем состоянии в течение всего срока ее службы, быть простой в изготовлении, экономичной, удобной для транспортирования и возведения.

По сроку службы различают временные и постоянные крепи. Вре­менные крепи возводятся, как правило, в призабойной зоне до возведения постоянной крепи в породах, склонных к вывалам. По форме горная крепь бывает трапециевидной, прямоугольной, арочной и кольцевой; по периметру выработки — замкнутой и незамкнутой. По ха­рактеру деформируемости под действием горного давления крепь может быть жесткой, податливой или шарнирной. Жест­кая крепь не имеет податливых или шарнирных узлов. Приме­ром жесткой крепи могут служить бетонные и железобетонные крепи.

Под крепежной рамой понимают конструкцию горной крепи, изготовленной из дерева, металла или железобетона, прямоугольной, трапециевидной, арочной, круглой или иной формы. В отличие от рамной сплошная крепь полностью перекрывает кровлю и бока выработки, а иногда и почву. Вы­полняется такая крепь из монолитного бетона или сборного железобетона. К сплошной также относят и рамную крепь, ес­ли крепежные рамы установлены вплотную одна к другой.

В настоящие время в горных выработках применяют деревянную крепь, металлическую, монолитную бетонную, набрызг-бетонную, анкерную и комбинированную крепь.

Деревянная крепь целесообразна при сроке службы до 3 лет и умеренном горном давлении (до 70 МПа). Работы по возведению деревянной крепи в малой мере поддаются механизации и выполня­ются преимущественно вручную. При креплении деревом и давлении только со стороны кровли возможно использование потолочной крепи на крючьях.

Металлическую крепь в основном применяют для крепления капитальных и подготовительных выработок при сроке службы от 3 до 15 лет и более, проводимых по горным породам любой крепости и при любой форме поперечного сечения. Достоинства металлической крепи — прочность, долговечность, огнестойкость и возможность повторного использования. Крепь применяют в виде арок, колец, трапециевидных и бочкообразных рам, изготовляемых из стальных прокатных профилей типа СВП, двутавров, железнодорожных рельсов.

Торкрет-бетонная крепь. Торкрет-бетон состоит из цемента (с расходом до 750 кг на 1 м³ смеси), песчано-гравийного заполнителя с крупностью зерен до 5 мм и воды. Его наносят слоями толщиной 2 — 3 см на укрепляемую поверхность с помощью цемент-пушки под давлением сжатого воздуха 0,2 — 0,3 МПа. Прочность, плотность, водонепрони­цаемость, сцепление с породой и арматурой у торкрет-бетона выше, чем у обычного.

Набрызгбетонная крепь. Набрызгбетон в отличие от торкрет-бетона содержит более крупный заполнитель (до 25 мм) и ускоряющие твердение добавки, а расход цемента в нем не превышает 400 — 450 кг на 1 м³ смеси. Приблизительный его состав 1: А:Б= 1:2:2. В качестве ускоряющих твердение добавок применяют фтористый натрий, тонко­молотый алюминиевый спек в количестве 2 — 5% массы цемента. Набрызгбетон наносят на поверхность слоями по 5 — 7 см (суммарно до 20 — 30 см) с помощью пневматической набрызгмашины.

Железобетоном называют материал, в котором бетон и стальная арматура работают совместно. Благодаря этому железобетонные конструкции способны нести значительные сжимающие, изгибающие, а в некоторых случаях и растягивающие нагрузки.

Анкерная крепь представляет собой систему закрепленных в шпурах анкеров, расположенных по определенной сетке. Замок анкера прочно закрепляется в породах, окружающих выработку. Благодаря поддерживающим элементам (подхватам, опорным плит­кам) породы кровли (стенок, почвы) как бы сшиваются и происходит упрочнение массива пород, повышение устойчивости его обнажений. В настоящее время применяют металлические, железобетонные, деревянные и сталеполимерные анкеры.

3. Региональные методы к ним относят:

1. опережающая обработка защитных пластв
2. предварительная дегозация массивов скважин (скважины бурят в породу уголь на высоту 80-100)
3. Увлажнение или рыхление пласта впереди очистных или подготовительных выработок.

Региональный прогноз включает изучение физико-механических свойств, характера тектонических нарушений, структура пород, установление раздробленных и перемятых зон, зон с повышенной прочностью пород газоопасности и газонасыщенности пород давления газа, гидрологии (чем влажнее порода тем меньше выброса опасности).

Региональные методы приближенные и их результаты уточняются при вскрытии подготовки и обработки.

Предвестники внезапных выбросов -изменение крупности штаба при бурении шпуров и скважин.

- разделение кернов на диски (дискование)

- толчки на буровой инструмент и зажатие штанги

- изменение блеска угля

- образование облачка пыли у забоя

- похолодание воздуха у забоя

- усиление газа выделения

- увеличение длины отброса породы от задач при взрыве

- увеличение до 1 и более КИШ

- изменение сисмической и звуковой активности, но этот метод не всегда (как при горных ударах обеспечивают 100% надежность)

Горный удар - это явление динамической формы горного давления в виде хрупкого участка массива горных пород при котором происходит интенсивное дробление, измельчение и выброс пород или полезного ископаемого выработку, нарушение крепи ее смещение итд, что вызывает повреждение машин выработк и людей.

Удар сопровождается сисмическими колебаниями в окружающем массиве, резким звуком, воздушной волной и образованием пыли. Горному удару предшествует усиление давления на крень и цилики, а после удара возрастает давление на сменных участках.