Другие виды крепи выработанного пространства

Для предотвращения отслаиваний и вывалов отдельных кусков руды и породы в очистное пространство применяют набрызг-бетонную крепь, как правило, в сочетании с другими видами крепи, чаще всего анкерами под металлической сеткой. Этим способом закрепляют кровлю и стенки очистных камер и забоев, предотвращая развитие интенсивного трещинообразования на их контуре.

Обвязка применяется для повышения устойчивости рудных целиков, оставляемых в выработанном пространстве при камерно-столбовой системе разработки. Для исключения отслаивания и вывалов руды (породы), уменьшающих размеры целиков и соответственно их устойчивость, последние обвязывают металлическими тросами (рис. 8.5). Разрушение целиков начинается с выпадения из его массива мелких кусков. На этом участке образуется концентратор напряжений и происходит постепенное разрушение целика. Обвязка препятствует началу этого процесса.

Рис. 8.5. Тросовая обвязка целика.

Щитовые механизированные комплексы применяются при выемке маломощных пологих залежей с креплением и последующим обрушением кровли. Механизированные щиты продвигаются вслед за забоем, поддерживая очистную выработку в устойчивом безопасном состоянии (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Щитовой механизированный комплекс.

1 – выемочные полосы очистного комбайна; 2 – механизированная крепь; 3 – обрушенные породы; 4 – угольный пласт; 5 – защитное перекрытие «брус»; 6 – скребковый лавный конвейер.

Погашение выработанного пространства или посадка кровли осуществляется принудительно или за счет самообрушения пород.

Распорные крепи применяются в маломощных залежах. Основным элементом крепи являются жесткие или податливые стойки, в основном, изготовленные из дерева (рис. 8.7). Стойки устанавливают рядами на расстоянии, обеспечивающем устойчивость обнажений и производство работ по очистной выемке. При необходимости применяют усиленную распорную крепь с дополнительными элементами.

Рис. 8.7. Распорная крепь. 1 – очистной забой; 2 – рудный массив; 3 – распорная крепь – стойки.

Крепежные рамы применяют при отработке маломощных залежей руд системами разработки с открытым выработанным пространством. В качестве крепежных рам используют полные или неполные «дверные оклады» изготавливаемые в основном из дерева.

Костровая крепь представляет собой искусственно возводимую конструкцию в форме квадратной, прямоугольной или треугольной клетки из деревянных или металлических балок. Предназначена для управления кровлей очистного пространства. Возводится в основном при выемке горизонтальных и слабонаклонных залежей (рис. 8.8).

Рис. 8.8. Костровая деревянная крепь.

Пространство внутри костра, для повышения его устойчивости, иногда заполняется пустой породой.

Самоопускающиеся перекрытия представляют собой крепь очистных пространств в виде гибкого или жесткого перекрытия, служащего в качестве искусственной кровли и опускаемого по мере выпуска руды (рис. 8.9).

Данная крепь применяется в основном при слоевых системах разработки и системах с обрушением в неустойчивых рудах и вмещающих породах. Наибольшее распространение получили следующие перекрытия:

· гибкое перекрытие из канатов и железобетонных труб, шарнирно связанные между собой;

· усиленное перекрытие из стальной сетки и полос;

· гибкие перекрытия, состоящие из продольных и поперечных канатов, переплетенных между собой и металлической сеткой, настилаемой сверху;

· деревометаллические перекрытия в виде металлической решетки, укладываемой на деревянный настил.

Рис. 8.9. Добыча руды под перекрытием. 1 – гибкое перекрытие; 2 – отбитая руда; 3 – рудный массив.

Помимо функции крепления, перекрытия выполняют роль изолирования отбитой руды от налегающих пород, повышая показатели полноты и качества извлечения запасов из недр. Недостатки: большие дополнительные затраты на монтаж перекрытия; сложность управления и сохранения перекрытия с понижением фронта очистных работ

Опорные столбы – это искусственно возводимая крепь из бетона, бетонных блоков или каменной кладки в очистных камерах. Предназначена для сохранения устойчивости кровли. Применяется при разработке пологих маломощных залежей с открытым выработанным пространством.

Контрольные вопросы и задания к главе 8

1. Какие виды крепления очистных выработок применяются на рудниках?

2. Какова сущность анкерного крепления горных пород, несущая способность анкеров?

3. Укажите недостатки и преимущества железобетонных штанг.

4. Какие технологические операции включает установка канатных анкеров?

5. Чем Вы можете объяснить повышение устойчивости целиков при их обвязке?

6. Назовите условия применения, основные достоинства и недостатки гибких перекрытий.