КРЕПЬ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ

Полезная модель относится к горному делу, в частности к креплению подземных горных выработок, штолен, тоннелей и т.п. в слабом или насыпном породном массиве.
Известна крепь горных выработок (см. авторское свидетельство №1682579, МПК 7 E 21 D 11/00), выполненная из полос армированных металлической сеткой бетонной крепи, швы между которыми заделывается методом набрызга бетонной смеси.
Такая крепь может быть использована только в крепких породах с большой несущей способностью окружающего крепь породного массива.
Известна крепь горных выработок в предварительно упрочненном (замораживанием, цементацией и т.п.) слабом или насыпном породном массиве, включающая металлическую крепь с затяжками по контору выработки, покрывающей ее слой бетонной крепи, образованный нагнетанием бетонной крепи, образованный нагнетанием бетона в зазор между покрытой армирующей сеткой опалубкой и контуром горной выработки (см. авторское свидетельство №1556501, МПК 7 E 21 D 11/00).
К недостаткам известной крепи следует отнести длительность возведения крепи (и, следовательно, низкие темпы проходки выработки), т.к. толщина слоя бетонной крепи определяется величиной растягивающих напряжений армированной сеткой внутренней поверхности крепи, а не растягивающими
напряжениями армированной сетчатой затяжкой нагруженного слоя бетонной крепи с рамной металлической крепью, которая в силу значительной металлоемкости устанавливается на относительно большом расстоянии друг от друга. Поэтому рамная металлическая крепь с сетчатой затяжкой используется в качестве временной крепи в быстро теряющим несущую способность упрочненном породном массиве на небольшом расстоянии от забоя выработки, в пределах которого необходимо установить опалубку и образовать за ней слой бетонной крепи в непосредственной близости от забоя выработки.
Роль несущей способности металлической крепи весьма незначительна в виду ее нерационального размещения в слое бетонной крепи.
Задачей заявляемой полезной модели является увеличением темпов проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях. Указанная задача достигается тем, что рамы металлической крепи устанавливаются вплотную друг у другу. Это обстоятельство лишь незначительно уменьшает толщину слоя бетонной крепи, рассчитываемой по растягивающим напряжениям внутренней поверхности крепи от изгибающих моментов Ми и казалось бы неоправданно повышает металлоемкость и трудозатраты на возведение крепи, но позволяет резко увеличить зону влияния рамной металлической крепи в качестве временной крепи.
На фиг.1 показано сечение крепи горной выработки; на фиг.2 показано расположением расположение рам металлической крепи в слое бетонной крепи; на фиг.3 - эпюра изгибающих моментов.
Крепь горных выработок состоит из установленных вплотную друг к другу рам 1 металлической крепи из спецпрофиля, слоя 2 бетонной крепи и армирующей сетки 3 у внутренней поверхности 4 крепи.
Опалубка 5 устанавливается на расчетном расстоянии от рамной крепи на значительном расстоянии от забоя 6 выработки.
Установка вплотную рам 1 металлической крепи практически не влияет на толщину слоя 2 бетонной крепи, но позволяет резко увеличить зону использования их в качестве временной крепи выработки с постоянно уменьшающейся
несущейся способностью упрочненного горного массива, отнести от забоя участок установки опалубки 5 и армирующей сетки 3 у внутренней поверхности 4 крепи, а также участок заполнения бетонной смесью заопалубочного пространства и позволяет вести работы по разрушению забоя 6 и погрузку горной массы параллельно бетонным работам, т.е. увеличить темпы проходки горной выработки, экономическая значимость которых на порядок выше затрат на увеличение металлоемкости и возведение металлической крепи.
Кроме того установка вплотную рам 1 металлической крепи позволяет исключить применение затяжки (железобетонной или из металлической сетки), по контору выработки, что значительно снижает трудоемкость возведения крепи.