Бетонная и каменная крепь.

Бетонная и каменная крепь рассматривается, как толстостенный цилиндр, подверженный всестороннему горному давлению.

Выбор типа и расчёт параметров крепи вертикального шахтного ствола производят раздельно для устья, протяжённой части и сопряжений.

Крепь рассчитывают на основе горизонтального (радиального) давления пород.

На протяжённых участках ствола с жёсткой армировкой, а также для участков сопряжений в породах I, II, III категории устойчивости при отсутствии воздействия очистных работ и водопонижения рекомендовано принимать, как правило бетонную крепь и бетон марки не ниже М 200.

В породах I категории устойчивости бетонную крепь принимают без расчёта:

В породах II и III категории устойчивочти толщину бетонной крепи устанавливают расчётом, но она должна быть не менее величин, указанных выше.

Расчёт толщины монолитной бетонной и набрызг-бетонной крепи вертикальной выработки следует производить по формуле с учётом коэффициентов условий работы бетона:

где m_у = 1, 25 – коэффициент условий работы крепи;

r₀ – радиус вертикальной выработки в свету, мм;

m₁ – коэффициент условий работы бетона, определяющий длительность воздействия нагрузки (для монолитного бетона =1)

m₂ – коэффициент, определяющий температурные колебания (попеременное оттаивание и замораживание), равный от 0, 7 до до 0, 95;

m₃ – коэффициент, учитывающий условия бетонирования (для слоя толщиной более 1, 5 = 0, 85);

σ _сж – расчётное сопротивление бетона сжатию;

К_р – коэффициент концентрации напряжений в конструкции крепи (на протяжённых участках = 1, на сопряжениях К_р = (2 ÷ 5) Z,

Z – расстояние от узла сопряжения до рассматриваемого сечения);

Р_п – горизонтальное давление, к Па

Р_п = nm_у р_н{1+0, 1(r₀ – 3)},

n = 1, 3 – коэффициент перегрузок;

r₀- радиус выработки в свету, м;

δ _пб – толщина породобетонной оболочки, образующийся из-за проникновения бетона в окружающие нарушенные породы

(для набрызгбетона принимается равной 50 мм, для остальных типов крепи – равной нулю)

Толщина каменной и бетонной крепи при круглом сечении вертикальной выработки может быть рассчитана по формуле Ляме:

, см,

где R_СВ – радиус сечения выработки в свету, см;

Р – давление на крепь ствола, кг\см²;

-- допускаемое напряжение на сжатие материала крепи, кг\см²

(для крепи из бетона – 30-40 кг\см², из кирпича – 12-15 кг\см², из бетонитов 20-30 кг\см²)

Практически толщина каменной и бетонной крепи стволов может быть определена:

Т_б= (0, 14 --- 0, 16)R_СВ, см.

Углубка ствола

Выбор способа и схемы углубки.

В зависимости от задания выбирают способ углубки. А также места установки подъёмной машины и разгрузки породы.

При углубке ствола сверху – вниз с поверхности или с рабочего горизонта устанавливаются размеры углубочного отделения, тип, размеры предохранительных устройств (породного целика или искусственного полка под действующими подъёмными сосудами)

Размеры предохранительных устройств принимаются без расчёта.

Подготовительные работы.

При углубке ствола сверху – вниз с рабочего горизонта даётся краткое описание подготовительных работ:

2 Отшивка углубочных отделений от эксплуатационных

3 Перечень и основные параметры горных выработок для монтажа проходческих лебёдок;

4 Монтаж разгрузочного устройства подшкивной площадки проходческих лебёдок для подвески проходческого оборудования.

5 Монтаж водоотлива и сжатого воздуха

При углубке стволов следует обратить внимание на ряд вопросов, связанных со спецификой углубочных работ:

· Производительность погрузочных работ лимитируется максимально возможной производительностью проходческого подъёма, обусловленного габаритами углубочного отделения.

· Для уменьшения числа проходческих лебёдок и канатов, применяемых для углубочной части ствола рекомендуется применять проходческий полок и опалубку шагающего типа. Проветривание после взрыва производиться в условиях эксплуатации шахты, поэтому схема проветривания углубочного ствола должна увязываться со схемой вентиляции шахты в целом.

В курсовом проекте даётся краткое описание работ по разборке предохранительных устройств по окончании углубки, а также работ по армированию ствола. Указываются размеры углубочного отделения.