- - - Металлическая крепь для горизонтальных и наклонных выработок угольных шахт

В основных угледобывающих странах Европы и в Советском Союзе металл, благодаря своей прочности и пластичности при всех видах нагрузки, является наилучшим крепежным материалом. Известно применение в горных выработках различных профилей проката.
Широкое использование металлической крепи в Донбассе началось лишь после второй мировой войны. Некоторое время для крепления в основном применяли железнодорожные рельсы, бывшие в работе, и обычные двутавровые профили (с нормальными полками). Из этих профилей проката изготовляли арочную, кольцевую и трапециевидную крепь жесткой конструкции, шарнирно-арочную ограниченно податливую крепь с деревянными прогонами. Такой крепью в 1948 г. закреплено 9665 пог. м выработок, в 1949 - 57 270 и в 1950 - 162 170 пог. м.
Чтобы обеспечить устойчивость шарнирно-арочной крепи, обычно одновременно устанавливали три арки, соединенные между собой прогонами. Но с другой стороны, это увеличивало трудоемкость крепления выработок и требовало создания большего участка обнаженных пород, чем при установке одиночных рам (арок).
Двутавровые профили в крепи из-за небольшого сопротивления подвергались в горных выработках сложному изгибу и кручению под действием внецентренных и косонаправленных нагрузок. Поэтому их применение давало худшие результаты, чем других профилей.
Совершенно не оправдалось использование металла в крепях жесткой конструкции. Шарнирно-арочная крепь, имеющая ограниченную податливость и деревянные звенья, оказалась малоэффективной по сравнению с деревянной. Применение их вместо двух парных профилей (18 и 28 кг/м) дает возможность снизить расход металла при изготовлении крепи в среднем еще на 7%. В 1967 г. металлургическими заводами Украины освоено массовое изготовление еще двух профилей (14 и 19 кг/м) из параметрического ряда.
По данным промышленных и стендовых испытаний, арочная трех-звеньевая крепь из спецпрофиля не является достаточно совершенной и податливой конструкцией для горно-геологических условий Донбасса. Этим объясняется тот факт, что выработки, закрепленные арочной крепью, требуют большого ремонта.
Во второй половине 50-х годов в штреках на пологих и крутых пластах рекомендовалось применять специальные крепи АКП и КПК, имеющие конструктивную податливость на 300-700 мм большую, чем трех-звеньевая крепь. Они меньше деформируются и дают возможность увеличить межремонтный срок службы штреков в зоне влияния очистных работ. В средних условиях обеспечиваются даже безремонтные поддержания штреков в состоянии, отвечающем ПБ. В результате достигается экономия примерно 20 руб. на один метр выработки. В Донбассе крепями АКП и КПК может быть закреплено соответственно 250-300 и 75 км выработок в год. Но фактически только в Донецкой области было организовано их внедрение. И то в очень ограниченном объеме (закрепляют до 15 и 9 км выработок в год).
В применяемых ныне крепях из желобчатых профилей предусмотрено болтовое соединение звеньев, которое очень ненадежно: часто деформируются элементы соединения, во время работы периодически перекашиваются, срываются соединительные хомуты, что резко изменяет сопротивление крепи.
Сейчас ДонУГИ испытывает на шахтах Донбасса различные крепи с болтовыми и клиновыми соединениями звеньев, в которых устранены указанные недостатки. Одним из вопросов, которые предстоит решить при сохранении в крепи болтового соединения звеньев, является механизация затяжки гаек хомутов. Необходимым условием повышения эффективности применения крепи из желобчатых профилей при буровзрывном способе проведения выработок является обязательное создание сводообразного обнажения пород кровли под арочную крепь.
Актуальной задачей также является борьба с коррозией металла в крепи горных выработок.
ВНИИПТуглемаш и ДонУГИ проводят испытания нескольких антикоррозийных покрытий стальной крепи. Из четырех покрытий, рекомендованных ВНИИПТуглемашем и допущенных к испытаниям в шахтах как безопасные, положительные результаты дали цинковые покрытия с последующей окраской эмалью МС-226 и этиловой краской ЭКАС-40. Наблюдения за этими образцами продолжаются.
До 1956-1957 гг. в Донбассе мало занимались извлечением металлической крепи из погашаемых выработок и восстановлением ее после деформации, поэтому повторное использование крепи было в несколько раз ниже возможного по производственно-техническим условиям. Чтобы приблизить к нормативу повторное использование металлической крепи, прессы ПГА-60 заменяют на шахтах более мощными ПАК-150.
Следует отметить, что металлы в течение ближайших 10-15 лет, очевидно, останутся одним из наиболее эффективных крепежных материалов и будут широко применяться для крепления горных выработок в Донецком угольном бассейне.



Теги: крепь, Донбасс, порода, выработка. Просмотров: 6386
Другие новости по теме:

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.