- - - Крепление горных выработок сборным железобетоном

Применение сборного железобетона для крепления горных выработок всесторонне рассматривалось в отечественной литературе еще 30-х годов, но главным образом освещался зарубежный опыт. В Донбассе промышленное использование этого материала для крепления началось во второй половине 40-х годов.
Первыми испытывались и широко применялись в бассейне железобетонные цилиндрические трубы с равномерно распределенной рабочей арматурой по периметру. Их изготовляли центрифугированием по способу проф. В. В. Михайлова. Испытания цилиндрических труб в качестве звеньев крепи горных выработок начались в 1945 г., после возведения первого завода железобетонной шахтной крепи - Куйбышевского. Испытания продолжались несколько лет. Проверялась возможность применения центрифугированных труб в качестве стоек трапециевидной жесткой крепи с металлическим или деревянным верхняком для выработок с установившимся горным давлением. В результате стойки улучшенной конструкции, без приставного оголовья и башмака, были рекомендованы к промышленному внедрению. После этого в Донбассе было построено еще 4 завода ЖБШК.
В работах, выполненных ДонУГИ в 1948-1954 гг., определены технико-экономические показатели использования стоек для крепления горных выработок с установившимся давлением. При этом отмечается, что эффективность применения железобетонных трубчатых стоек в крепи с деревянным верхняком в сравнении с металлическим ниже примерно на 40%.
В 1950-1951 гг. создается новая податливая трапециевидная крепь, состоящая из железобетонных трубчатых стоек и металлического шарнирно-подвесного верхняка. Эта крепь в 1958 г. после опытной эксплуатации была принята к массовому изготовлению и применению в Донбассе в откаточных и вентиляционных штреках на пластах мощностью до 1,2 м, имеющих угол падения до 12-13°, с устойчивыми и средней устойчивости вмещающими породами. На выпуск таких стоек был переведен Торезский завод ЖБШК, а все рудоремонтные заводы угольных комбинатов начали производить металлические шарнирно-подвесные верхняки для выработок в зоне влияния очистных работ и в зоне установившегося давления. В этих условиях и при плоском обнажении пород кровли податливая крепь ДонУГИ является эффективнее и деревянной и металлической арочной из спецпрофиля. Сейчас в Донбассе ею закрепляют 70-80 км выработок в год, а возможное применение составляет 300-320 км.
Второе место по объему промышленного применения на шахтах Донбасса занимают универсальные ребристые плиты - УРП, разработанные и испытанные коллективом ВНИИОМШСа в 1951-1952 гг. Их используют как звенья трапециевидной и полигональной крепи в капитальных выработках при строительстве шахт. На основании первого применения плит был сделан вывод, что найдено эффективное решение крепления таких выработок. Но этот вывод оказался преждевременным, так как при эксплуатации шахт началась массовая деформация крепей из плит УРП.
Позже вместо УРП ВНИИОМШС предложил плиты таврового сечения УРПМ и УТЭ, а также скорлупные (полуцилиндрической формы) элементы УСК. Однако модернизация не намного улучшила показатели использования трапециевидной и полигональной крепи. Поэтому промышленное применение, начатое примерно в 1954 г., полностью прекратилось.
Для капитальных и подготовительных выработок различные институты и проектные организации предложили сборную железобетонную крепь из тюбингов, крупноразмерных блоков (сегментов) и криволинейных стоек, отличающихся по арматуре, форме сечения элементов и другим признакам.
Одной из основных причин, сдерживающих использование сборного железобетона для крепления горных выработок, является его низкая несущая способность в стадии образования трещин. Вследствие этого часто приходится преждевременно перекреплять те выработки, где применен железобетон.
Повысить несущую способность железобетонных конструкций, т. е. снизить трещиноватость, можно предварительным напряжением рабочей арматуры. Этот способ уже давно используется в наземных сооружениях. ИГД им. Скочинского в течение многих лет занимается созданием различных видов железобетонной сборной крепи с предварительно напряженной арматурой, но пока их конструкции еще не вышли из стадии теоретической переработки или лабораторных испытаний.
Вторым направлением может быть применение железобетонных сборных крепей из бетона более пластичного и имеющего большую прочность на растяжение. Здесь следует отметить исследования ЦНИИПодземшахтостроя по применению для крепления выработок сталепластобетона.
Создание более совершенных податливых крепей также является одним из условий расширения эффективного применения сборного железобетона.



Теги: Донбасс, крепь, выработка. Просмотров: 3716
Другие новости по теме:

Информация

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