Вопрос 23.

В случаях, когда анкерная крепь или инъекционное воздействие не отвечает требованиям обеспечения устойчивости состояния массива, следует уделить особое внимание использованию этих способов крепления в сочетании между собой или с другими видами крепления.

Применение анкерной крепи в сочетании с инъекционным упрочнением позволяет безопасно сооружать выработки большой площади сечения в слабоустойчивых, трещиноватых породах с последующим их креплением облегченной крепью. Особое внимание  уделяется сочетанию набрызгбетон и анкер. Анкеры оказываются ненадежным средством скрепления трещеноватого массива, а   набрызгбетон может выполнять роль изолирующего покрытия и одновременно грузонесущей конструкции. Такая комбинация позволяет снизить расход материала, уменьшить поперечное сечение выработки в проходке (в более сложных условия следует изменять параметры анкерования, а не увеличивать слой набрызгбетона), увеличить скорость проведения работ. Возведение набрызгбетонной крепи в сочетании с анкерным креплением можно механизировать на 85-87%. Слой бетона, нанесенный способом набрызга, обладает хорошим сцеплением с породой и высокой прочностью, в результате чего полностью реализуются несущие свойства массива. Набрызгбетон хорошо сопротивляется воздействию взрывных работ, безопасен в пожарном отношении и имеет высокие гидроизоляционные свойства. Возможность обеспечения быстрого набора прочности позволяет проводить взрывные работы уже через 3-4 часа.

Стоит отметить, что набрызгбетон относится к жестким видам крепи, плохо работающей на растяжение. Это приводит к ее растрескиванию, особенно в зонах влияния очистных работ. Для устранения этого недостатка в отечественной и зарубежной практике ведутся работы по использованию при набрызгбетонировании металлических, стеклотканевых и полимерных добавок – фибры.

Фибро-бетон это бетон, армированный металлическими волокнами. Добавки в виде отрезков тонкой проволоки диаметром 0,2-1мм и длиной 2-5см обычно составляют 5-10% массы цемента. Отрезки меньшего диаметра и большей длины непригодны, так как при их добавке в смесь не обеспечивается качественное сцепление. В технологии нанесения особого отличия между бетоном и фибро-бетоном не существует. При использовании фибро-бетона рекомендуется первый слой нанести без добавок. Второй слой наносится с металлической сечкой на еще не схватившийся первый слой. Концы проволочек покрываются слоем бетона. При этом металлические добавки связывают между собой слои набрызгбетона. Использование фибры в бетоне повышают прочность бетона на 30% увеличивают прочность на растяжение на 40%, а ползучесть повышается на 20%.

Сочетание анкерной крепи с фибро-бетоном успешно используется за рубежом при проведении работ на больших глубинах. Такое комбинирование позволяет укреплять выработки,  при интенсивном воздействии взрывных работ и в зонах высоких динамических нагрузок. Использование фибро-бетона с анкерами является наиболее оптимальным видом крепления крупных подземных сооружений. При этом отсутствие закрепленного пространства и качественный контакт фибро-бетона с массивом обеспечивает их совместную работу. Такая крепь является безотказной в зоне горных ударов, обеспечивая надежную защиту выработки.

Особое внимание уделяется креплению горных выработок, пройденных в слабых породах и креплению постоянных и полупостоянных пунктов выпуска. В данных случаях в сочетании участвуют три и более видов крепи (рис. 8.18.). Такое крепление выполняется в несколько этапов (рис.8.19.). Первоначально производят  установку анкеров и железобетонных тросов. Вторым этапом монтируют стальные арки и стальные стяжки. Третьим этапом производят монтаж опалубки и затем заливают бетон. Одним из интересных решений является заложение в железобетонную конструкцию при заливке бетона  пластиковых труб, в которые, после отработки рудного тела в этой зоне, помещали патроны ВВ и взрывали для того, чтобы в дальнейшем можно было продолжить выпуск на нижнем горизонте.