Матеріали до лекційного курсу із дисципліни "Технологія спорудження гірничих виробок"

1. Технологія спорудження
гірничих виробок
Тема: «Кріплення гірничих
виробок. Класифікація.
Вимоги. Матеріали.»
http://sites.google.com/site/kiitsgv

2. Забезпечення стійкості гірничих
виробок

3. Забезпечення стійкості гірничих виробок протягом періоду
експлуатації досягається різними шляхами:
1. Надання перетину
виробки найбільш
стійкої форми
3. Раціональне
розташування
виробки у масиві
5. Зниження
напружень у масиві
навколо виробки
6. Штучне
зміцнення
породного масиву
4. Застосування
менш руйнівних
способів проходки
2. Застосування
ефективних видів
кріплення

4. 1. Форми перетину, наближені до
форми склепіння природної рівноваги,
найбільш стійкі.
При f>10 виробки такої форми можуть
підтримуватись і без кріплення.
2. Зазвичай виробки мають бути закріпленими. Обране
кріплення має враховувати умови експлуатації виробки,
термін служби, форму перетину та ін. фактори.
3. За інших рівних умов найбільш стійкими
будуть виробки:
- пройдені в однорідних міцних породах
або вхрест простягання пластів.
- розташовані поза зоною впливу
очисних робіт або інших виробок.

5. Виробка без кріплення (f > 10)

6. vs.
4. Проведення виробки механізованим способом (комбайнами)
супроводжується мінімальним ослабленням масиву порід
навколо виробки порівняно із проведенням буровибуховим
способом. Утворення більш рівного контуру перетину виробки
також має позитивний плив на стійкість виробки.

7. 5. Зниження напружень
навколо виробки (шляхом
надробки, підробки, утворення
розвантажувальних порожнин,
проведення широким ходом
тощо) також сприяє підвищенню
її стійкості. Але цей спосіб не
завжди доступний.

8. 6. Штучне зміцнення породного масиву застосовується у
пухких, нестійких породах, пливунах; при проходженні
зон геологічних порушень та інших локальних зон зниження
стійкості породного масиву:
- цементація;
- смолізація;
- силікатизація;
- заморожування;
- електрохімічне зміцнення.
Є також засоби зміцнення породного масиву, які можуть бути
класифіковані як різновид кріплення. Це анкерування та
торкретування (торкрет-бетонування).

9. Гірниче кріплення -
спеціальні конструкції, що будуються у підземних виробках
для збереження необхідних розмірів їхнього поперечного
перетину і запобігання вивалів навколишніх порід, а також
для управління гірським тиском.

10. Вимоги до гірничого кріплення
Виробничі
•забезпечення
експлуатації виробки на
весь термін служби;
•можливість встановлення
безпосередньо у вибою;
•відсутність перешкод
виконанню робіт;
•мінімальний
аеродинамічний опір;
•мінімальне заповнення
перетину;
•пожежна безпечність;
•можливість
механізованого зведення;
•можливість виготовлення
або ремонту елементів в
умовах шахти.
Технічні
•міцність;
•стійкість;
•жорсткість;
•податливість;
•мінімальна кількість
типорозмірів
елементів кріплення
та їх взаємозамінність
Економічні
•відповідність
конструкції і
матеріалу кріплення
терміну служби
виробки;
•мінімальна вартість
кріплення і
мінімальні витрати
на його ремонт під
час експлуатації
виробки.
Окремі вимоги можуть бути (і бувають)
взаємовиключними  ідеальних
кріплень не існує.

11. Класифікація кріплення
За видом матеріалу:
• дерев’яне; • бетонне;
• металеве; • залізобетонне;
• кам’яне; • полімерне; • змішане.
За конструкцією:
• суцільне (бетонне, кам’яне);
• рамне (з окремих рам, венців, встановлюваних врозбивку) ;
• безстоякове (штангове, анкерне).
За характером роботи:
• жорстке; • податливе; • шарнірне.
За терміном служби:
• тимчасове; • постійне.
За умовами роботи:
• звичайне; • спеціальне.

12. Матеріали, що використовуються для
виготовлення кріплення, будуть більш детально
розглянуті при вивченні видів кріплення.