Понятие горной крепи. Требования, предъявляемые к ней. Классификация крепи

Крепление является одним из наиболее ответственных и трудоемких процессов при строительстве горных выработок. От качества возведения крепи в значительной степени зависит способность ее воспринимать проявления горного давления и обеспечивать устойчивость выработки и безопасные условия эксплуатации при минимальных затратах на ее поддержание.

С точки зрения безопасности важно, чтобы деформирование крепи в случае достижения ее предельной несущей способности происходило постепенно, без внезапного разрушения, с тем, чтобы иметь время для принятия необходимых мер по предотвращению завала выработки, обеспечению безопасности людей, сохранению оборудования.

Горная крепь – искусственные сооружения, возводимые в горных выработках для предотвращения обрушения кровли и стенок, пучения почвы, а также сохранение необходимых формы и размеров выработки для ее рабочего состояния.

Крепь горных выработок должна удовлетворять комплексу следующих функционыльных, технических и экономических требований:

§ выдерживать давление горных пород, не разрушаясь в течение всего срока ее службы (т.е. быть достаточно прочной);

§ не мешать выполнению производственных процессов (т.е. не загромождать ее рабочего пространства);

§ быть огнеопасной и стойкой против коррозии и гниения (в отдельных случаях быть сейсмостойкой, морозостойкой, обеспечивать предотвращение опасности прорыва плывуна);

§ быть несложной и нетрудоемкой в изготовлении (технологичной) и возведении ее в выработке;

§ быть доступной (ремонтопригодной) для обслуживания в период эксплуатации;

§ быть транспортабельной. Обеспечивать легкую и удобную разборку на отдельные части при ремонте выработок, предусматривать возможность наиболее полного извлечения крепи из погашаемых выработок и ее дальнейшего повторного использования;

§ не оказывать значительного сопротивления движению воздуха по выработке (иметь минимальный коэффициент аэродинамического сопротивления);

§ сумма трудовых и материальных затрат на изготовление, установку крепи в выработке, на эксплуатацию и поддержание (ремонт) крепи в течение срока службы выработки должна быть минимальной.

Всем перечисленным требованиям не удовлетворяет ни одна крепь, поэтому при выборе крепи основным фактором являются г.-г. условия.

Классификация крепи

1. По расположению выработок в пространстве – крепь горизонтальных, вертикальных и наклонных выработок;

2. По роду выработок – крепь капитальных и подготовительных выработок;

3. По основному крепежному материалу – крепь деревянная, металлическая, каменная бетонная, ж/б, полимерная и смешанная;

4. По сроку службы выработки – крепь временная и постоянная;

5. По конструкции – рамная (с незамкнутым и замкнутым контуром), сплошная (монолитная и сборная), анкерная (с закреплением в замках или по длине скважины);

6. По характеру взаимодействия с боковыми породами – жесткая (со смещением до 50 мм), малоподатливая (до 100 мм), податливая (до 300 мм), весьма податливая (более 300 мм), шарнирная;

7. По форме поперечного сечения выработок - крепь криволинейного (кольцевая, сводчатая и др.) и прямолинейного (трапециевидная, прямоугольная и др.), очертания;

8. По местоположению по длине выработки – крепь протяжных участков, крепь выходов на поверхность (устье стволов и штолен), крепь сопряжений и пересечений;

9. По условиям работы – крепь обычная и специальная.