Вопрос №2. Современные виды крепей для поддержания горизонтальных подземных горных выработок, область применения, достоинства.

Крепь – это искусственное сооружение, возводимое в подземных выработках для предотвращения обрушения и вспучивания открытых горных пород, сохранения размеров сечения выработок, а так же для восприятия и управления горным давлением. Крепь должна обеспечивать безопасную работу быть экономичной, транспортабельной и удобной в обслуживании, не мешать или не осложнять выполнение производственных процессов.

Горные крепи по материалу, форме, назначению выработок, сроку службы, характеру работы и другим признакам подразделяют: • по основному (преобладающему) материалу, из которого она изготовлена, — на деревянную, металлическую, железобетонную (сборную из отдельных элементов и монолитную), бетонную (монолитную и сборную), полимерную, а также на смешанную и комбинированную крепь. К смешанной относится крепь, изготовленная из разнородных материалов без значительного преобладания одного из них (рамы из железобетонных или деревянных стоек и металлического верхняка). К комбинированной крепи относятся конструкции, состоящие из различных видов крепи (рамы в сочетании с анкерами, набрызгбетонная крепь с анкерами и др.); • по назначению выработок — на крепь вскрывающих, подготавливающих, нарезных и очистных выработок; • по виду выработок — на крепь горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок; • по сроку службы — на временную и постоянную. Постоянная крепь возводится на длительный срок службы (на срок действия выработок); временная крепь служит для временного (до возведения постоянной) поддержания призабойной часта выработки при ее проведении; • по форме — на замкнутую и незамкнутую трапециевидную, прямоугольную, продольную, секционную, арочную, полигональную, кольцевую и эллиптическую. Продольная крепь — крепь с расположением верхних несущих конструкций параллельно оси выработки. Секционная крепь — крепь, имеющая верхняки пространственной конструкции величиной по простиранию выработки, равной расстоянию между стойками крепи; • по принципу работы — на жесткую, податливую, шарнирную, шарнирно-податливую, индивидуально-рамную, системную. Жесткая крепь не имеет податливых или шарнирных узлов, ее деформации в период эксплуатации не выходят за пределы упругих. Податливая крепь — крепь, имеющая узлы податливости и сохраняющая благодаря им несущую способность при значительных изменениях се размеров вследствие смещения пород. Шарнирная крепь — крепь, элементы которой могут перемещаться относительно друг друга вокруг оси шарнира без нарушения работоспособности и несущей способности крепей. Шарнирно-податливая крепь содержит шарнирные и податливые узлы, обеспечивающие одновременно податливость и шарнирностъ конструкции. Индивидуальная рамная крепь — это жесткая, податливая, шарнирная и шарнирно-податливая крепи, в которых каждая рама работает (воспринимает нагрузку) индивидуально, не передавая части нагрузки на соседние рамы.

Вопрос №3. Локальные предупреждения горных ударов и внезапных выбросов.

Локальные т.е. в призабойной части массива в подготовительных или нарезных выр-х.

Горный удар – это хрупкое разрушение части горного массива со взрывным выбросом пород в выработки.

Это динамическое явления, возникающее в следствии быстрого изменения напряженного состояния в близи горной выработки

Локальные способы предупреждения: Локальными мерами являются:

бурение опережающих разгружающе-дегазирующих скважин из действующих выработок;

обработка опасного массива нагнетанием воды в пласт под давлением в режимах гидрорыхления, гидроотжима и гидроразрыва; гидровымыв полостей и щелей;

взрывное рыхление:

применение разгрузочных щелей и опережающей крепи.

действие локальных способов ограничивается призабойной частью массива в подготовительных или очистных выработках. Предложено большое число локальных способов, применяемых в тех или иных горно-геологических условиях. При этом в ряде случаев одновременно применяют несколько способов в оптимальном их сочетании для конкретных условий.

можно выделить следующие локальные способоы:

а) снижение напряженности призабойной части массива;

б) изменение прочностных и упругих свойств призабойной части массива;

в) дегазация призабойной части массива;

г) провоцирование небольших по силе динамических проявлений горного давления.

Способ бурения опережающих скважин применяют в качестве локальной меры предупреждения горных ударов и внезапных выбросов в подготовительных и очистных выработках. Он способствует как уменьшению напряженности, так и изменению механических свойств призабойной части массива, а также ее дегазации.

Скважины бурят перпендикулярно к забою выработки, пересекая ими зону повышенных напряжений. Вокруг скважин возникают области предельного напряженного состояния. Если скважины пробурены достаточно часто, эти области взаимно перекрываются, в результате чего призабойный массив в той или иной степени разрушается. Одновременно через скважины происходит интенсивная дегазация. Зона повышенной концентрации напряжений перемещается в глубь массива.

Способ создания разгрузочных врубов и щелей. Создание опережающего вруба, щели либо нескольких щелей приводит к более интенсивному неупругому деформированию массива вокруг этих полостей, чем вокруг отдельных скважин (цилиндрических полостей). Опережающий вруб создают бурением сближенных параллельных скважин, отстоящих одна от другой на минимально возможном расстоянии. Целички - стенки между скважинами при бурении разрушаются.

Способ камуфлетного и сотрясательного взрывания.

Камуфлетное взрывание представляет собой взрывание заряда внутреннего действия, при котором происходит рыхление горной породы в глубине массива и трещинообразование в окрестности заряда, не сопровождаемое отбрасыванием разрыхленной породы в выработку. В отличие от этого сотрясательное взрывание — это взрывание заряда внутреннего действия без рыхления горной породы. Основная часть энергии сотрясательного взрывания расходуется на возбуждение упругих колебаний массива в окрестности заряда.