Деревянная крепь (часть 1)

Доля деревянной крепи для крепления подготовительных выработок на угольных шахтах и рудниках ежегодно сокращается. Ее заменяют более прогрессивными видами крепи: анкерной, металлической, набрызгбетонной и др. При креплении подготовительных выработок на предприятиях цветной металлургии доля деревянной крепи еще велика, тогда как капитальные выработки крепят деревом редко (2—4%). Это объясняется тем, что капитальные выработки проводят главным образом в скальных породах. Деревянная крепь находит также широкое применение при креплении выработок, пройденных в талых и «вялых» россыпях, и имеет ограниченное применение для крепления выработок, пройденных в мерзлых россыпях. Деревянные крепи целесообразно применять для крепления подготовительных выработок, срок службы которых не более 2—3 лет, и при умеренном установившемся давлении (до 60—80 кПа). Срок службы этой крепи при небольшом давлении может быть увеличен после пропитки дерева различными антисептиками, повышающими стойкость дерева от гниения.
Основная применяемая конструкция крепи — трапециевидная или прямоугольная крепежная рама, которая может быть неполной, полной, усиленной, несимметричной и др. (рис. 14.1).

Неполная крепежная рама состоит из двух стоек 3 и верхняка 1, полная крепежная рама, кроме того, имеет лежень, который укладывают на почву выработки, на лежень устанавливают стойки. Стойки рамы трапециевидной крепи устанавливают под углом 80—85°.
Рамы монтируют перпендикулярно к продольной оси выработки всплошную одна к другой или на расстоянии 0,5—1 м и более одна от другой (вразбежку). При креплении вразбежку межрамное пространство затягивают обаполами 4, досками, распилами или колотым лесом. Кровлю выработки затягивают всегда всплошную, а бока — в зависимости от крепости и устойчивости пород. Пустоты за затяжкой закладывают или засыпают мелкой породой. В местах соединения верхняка со стойками раму расклинивают клиньями 2.
Сплошную крепь применяют при креплении выработок в малоустойчивых породах, крепь вразбежку — в более устойчивых крепких породах, крепежные рамы с лежнем — при слабых породах в почве выработки. Места соединений частей крепежной рамы называют замками. Соединение стоек с верхняком производят в лапу, в паз, в шип и встык. Соединение в лапу наиболее распространено. Его выполняют в зависимости от направления преобладающей нагрузки (рис 14.2, а—г).

Соединение стойки с лежнем осуществляют в лапу, в зуб и простой врубкой. Если обычные крепежные рамы не выдерживают горного давления, то их усиливают дополнительными элементами, стойками, прогонами и подкосами. При большом давлении со стороны кровли устанавливают два прогона. В случае большого бокового давления дополнительные стойки устанавливают с наклоном к оси выработки.
Все деревянные крепежные рамы относятся к конструкциям с ограниченной податливостью. Для обеспечения податливости деревянной крепи нижние концы стоек заостряют в виде конуса («на карандаш») или клина. Под давлением горных пород заостренные концы стоек сминаются, и крепь опускается (подается), сохраняя свою несущую способность. Податливость такой крепи составляет 10—15 см. Чтобы не допустить выпирания нижних концов стоек внутрь выработки, их устанавливают в лунки глубиной 15—20 см.
Сортамент крепежных материалов должен удовлетворять требованиям ГОСТа. Минимальный диаметр круглого леса для изготовления рамной крепи должен составлять 16 см.

---