Выбор, рекомендации и эффективность применения крепи

Предварительный выбор крепи можно сделать по энергетическому коэффициенту запаса прочности пород на контуре выработки, который равен отношению удельной энергоемкости разрушения массива в условиях сжатия к плотности энергии, накопленной силами гравитации на рассматриваемой глубине:

где uсж — удельная энергоемкость разрушения массива при сжатии; uг — дополнительная удельная энергия сил гравитации; Кт — коэффициент снижения удельной энергоемкости при наличии трещин.
При неизвестном значении коэффициента Кт его следует принять равным единице. Предварительный выбор крепи предлагается делать по табл. 14.3.


Параметры крепи определяются расчетом, исходя из нормативной нагрузки, по формулам, приведенным в этой главе.
На рудниках цветной металлургии 98% выработок, подлежащих креплению, поддерживаются деревянной, монолитной бетонной, анкерной, набрызгбетонной и комбинированной (преимущественно анкерной в сочетании с набрызгбетоном) крепями. Металлическая жесткая и податливая крепи, а также сборная железобетонная крепь имеют ограниченное применение.
Материал крепи и ее конструкцию в каждом конкретном случае выбирают с учетом горно-геологических условий, срока службы выработки, наличия местных материалов и др. Если по условиям проектируемого рудника могут применяться одновременно несколько видов крепи, то проводят технико-экономическое сравнение и выбирают экономически эффективную крепь. Для более полной экономической оценки эффективности применения того или иного вида крепи делают сравнительный расчет стоимости проведения 1 м выработки с применением различных видов крепи по следующим основным прямым затратам.
1. Затраты, связанные с разгрузкой крепи и крепежных материалов из железнодорожных вагонов, с доставкой крепи с поверхности в забой выработки, с выемкой горной массы, установкой крепи и выдачей горной массы из забоя на поверхность. Эти затраты выражаются стоимостными показателями и трудоемкостью работ.
2. Расход крепежных и взрывчатых материалов. Расчет выполняют для характерных условий по наиболее распространенным на руднике паспортам крепления и буровзрывных работ на проведение выработок, действующим в настоящее время нормам выработки, тарифным ставкам и ценам на крепь и материалы с учетом способов установки крепи (механизированного или ручного).
Для полной оценки эффективности применения любого вида крепи наряду с затратами на проведение выработок необходимо знать затраты на их поддержание (ремонт), так как использование крепи связано со сроком службы.
Начальный (или предварительный) выбор крепи и ее конструкция предопределяются устойчивостью массива горных пород, окружающих выработку. Устойчивость пород, как уже указывалось, зависит от множества горно-геологических и горнотехнических факторов, взаимосвязь между которыми установить трудно, особенно на стадии проектирования, так как необходимы комплексные исследования. Поэтому на практике выбор типа крепи определяется предшествующим опытом ее эксплуатации в сравнимых условиях и технико-экономическим расчетом.
Анализ и обобщение шахтных инструментальных наблюдений, результатов определения физико-механических свойств горных пород, а также аналитические исследования позволяют разработать рекомендации по определению типов и параметров крепи.
В типовых паспортах крепления для рудников цветной металлургии для предварительного выбора крепи предложен безразмерный параметр устойчивости nу=ρgH/σсж, где σсж — предел прочности образца горной породы при сжатии.
Аналогичный параметр предложен для угольных шахт. При nу<0,1 доля выработок, эксплуатируемых без крепи, составляет 58% общей их протяженности. При 0,1

---