4. Мероприятия по предотвращению обрушений пород в капитальных и подготовительных выработках

Основным условием предотвращения обрушений пород на участках капитальных и подготовительных выработок, закреплен­ных постоянной крепью, является отсутствие полостей в закрепном пространстве и наличие плотного контакта между крепью и масси­вом горных пород. Все пустоты в закрепном пространстве должны плотно закладываться инертными материалами, кроме того несу­щая способность крепи должна соответствовать горному давлению и условиям ее работы.

Для предотвращения обрушений на участках между забоем выработки и постоянной крепью должна применяться временная предохранительная крепь.

В настоящее время применяются различные конструкции вре­менных предохранительных крепей. Основными недостатками большинства разработанных временных предохранительных кре­пей являются отсутствие плотного контакта между временной кре­пью и нависающим породным массивом, а также тот факт, что на время установки постоянной крепи временная крепь должна демон­тироваться и рабочие вынуждены возводить постоянную крепь в раскрепленном пространстве. Это обстоятельство приводит к высо­кому травматизму рабочих при выполнении операций по возведе­нию постоянной крепи.

Наиболее рациональными, в наибольшей степени обеспечи­вающими безопасность, являются технологии возведения монолит­ной бетонной и рамных крепей, разработанные кафедрой «Строи­тельство шахт и подземных сооружений» Донецкого национально­го технического университета.

При применении в качестве постоянной бетонной крепи вре­менная крепь возводится из металлических верхняков по форме со­ответствующих форме свода выработки (рис. 1). Металлический верхняк (5) подвешивается к породам кровли выработки на трех- четырех анкерах (1). На металлические верхняки (5) укладывается деревянная затяжка-опалубка (7). Между верхняком (5) и гайкой (2), навинчиваемой на нижнюю часть анкера (1), на анкер одевается трубка (3) по длине равная толщине бетонной крепи. После этого путем завинчивания гайки (2) верхняк (5) плотно прижимается к породам кровли и расклинивается клиньями (4). Под защитой такой крепи производятся работы по бурению шпуров, погрузке породы, разделке котлованов под фундаменты, бетонировка фундаментов, установке опалубки (8) для бетонировки стен выработки, бетони­ровке стен. Затем по одному верхняки (5) опускаются на величину, равную толщине бетона в своде, за счет удаления трубки (3), уста­новленной на нижней части анкера (1) между верхняком (5) и гай­кой (2). На опущенный верхняк (6) укладывается опалубка и произ­водится бетонировка свода выработки.

Технология проведения выработок с постоянной рамной кре­пью осуществляется с применением крепеустановщика и обеспечи­вает безопасность проходчиков при выполнении работ на участке выработки от постоянной крепи до забоя, исключает необходи­мость установки временной крепи на этом участке и позволяет частично механизировать наиболее тяжелые работы по возведению постоянной рамной крепн. Такая технология может применяться при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок.

Рис 1. Схема технологии возведения бетонной крепи

Крепеустановщик состоит из рычага с захватами (3) и удлини­тельной трубы (2). Крепеустановщик подвешивается к хомуту, ус­тановленному на верхняке постоянной крепи (рис.2 а).

Для подъема верхняка (4) к кровле выработки на захваты ры­чага (3) навешивается верхняк постоянной крепи. Затем на рычаг (3) надевают удлинительную трубу (2), с помощью которой рычаг (3) с навешенным на него верхняком (4) переводят в горизонталь­ное положение (рис. 2 б) и закрепляют его в этом положении. Для перевода рычага (3) с навешенным на него верхняком (4) в гори­зонтальное положение удлинительную трубу с помощью породо­погрузочной машины, проходческого комбайна или вручную пере­мещают в направлении к забою выработки до тех пор, пока верхняк (4) не достигнет кровли выработки. После этого удлинительная труба (2) снимается, верхняк (4) расклинивается и затягивается за­тяжкой (рис.2 б).

Под защитой такой креии производится уборка породы, раз­делка лунок под ножки крепи, установка ножек постоянной крепи и соединение их с верхняком (рис.2 в, г).

При проведении капитальных и подготовительных выработок в зонах геологических нарушений могут также применяться хими­ческое анкерование и нагнетание скрепляющих растворов в массив горных пород.

Рис.2. Схема технологии проведения выработки с постоянной арочной крепью