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:
Выбор, рекомендации и эффективность применения крепи

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.
Выбор, рекомендации и эффективность применения крепи

Выбор, рекомендации и эффективность применения крепи

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