Конструкция и расчет крепи. Деревянная крепь (часть 1)

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. На геологоразведочных работах временная крепь выполняется в виде облегченных деревянных рам. 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.
Деревянную крепь применяют в выработках с умеренным горным давлением и сроком службы не более 2—3 лет, а при консервированном лесе — до 5—6 лет. В горизонтальных выработках основным видом крепи является крепежная рама, состоящая из верхняка 1 и двух стоек 2 (рис. 19.1).

Наибольшее распространение имеют рамы трапециевидной формы с углом наклона стоек 80—85°. Рамы устанавливают параллельно друг другу на прямолинейных участках выработки и перпендикулярно к ее продольной оси. При значительном горном давлении рамы устанавливают всплошную, при умеренном — вразбежку на расстоянии 0,5—1 м одну от другой. Замок, соединяющий стойку и верхняк, не имеет жесткости, поэтому в местах соединения раму расклинивают деревянными клиньями 3.
При креплении вразбежку кровлю выработки затягивают всплошную досками, обаполами или распилом. В боках, в зависимости от устойчивости пород, применяют сплошную затяжку 4 или вразбежку. Пустоты за затяжкой заполняют мелкой породой — забучивают. Для обеспечения податливости крепи в скальных породах конец стойки заостряют «под карандаш» или в виде клина. Под действием горного давления происходит смятие конца стойки и частичное внедрение в породу, которая находится в лунке. Глубина ее должна составлять 10—20 см, чтобы исключить выпирание стойки внутрь выработки при давлении боковых пород.

---