14. Основные типы крепи. Предварительный выбор крепи.

Основные типы крепи по материалу:

металлическая крепь, деревянная крепь, анкерная крепь, каменная крепь, бетонная крепь, железобетонная крепь, смешанная (комбинированная)

По форме сечения выработки:

Различают трапециевидную, арочную (замкнутую и незамкнутую), кольцевую, эллиптическую, полигональную.

По характеру работы:

Подразделяются на жесткие, шарнирные, податливые и комбинированные.

Предварительный выбор крепи.

Строительные нормы и правила «Подземные горные выработки» (СНиП I-94-80) в качестве критерия для определения категории устойчивости пород принимают величину их смещений на контуре поперечного сечения выработки без крепления за весь период ее эксплуатации. Причем при отнесении выработки к той или иной категории устойчивости во внимание принимаются максимальные смещения. Для выбора типа крепи по установленной категории устойчивости пород на всех рудниках разрабатывают Инструкции по креплению выработок, учитывающие конкретные горно-геологические условия.

Типовые указания по выбору крепи заключаются в следующем :

- в весьма устойчивых породах (I категория) проходку и поддержание выработок осуществлять без крепления;

- в устойчивых породах (II категория) проходку выработок также вести без крепи; на участках повышенной трещиноватости пород применять анкерную или набрызгбетонную крепь; в породах, склонных к выветриванию, возводить набрызгбетонную крепь толщиной 2-3 см;

- в породах средней устойчивости (III категория) применять анкерную крепь, а в сильнотрещиноватых породах, склонных к выветриванию, - комбинированную крепь из анкеров и набрызгбетона с металлической сеткой или без нее;

- в неустойчивых породах (IV категория) применять поддерживающие типы крепи: податливую арочную металлическую, монолитную бетонную с элементами податливости;

- в весьма неустойчивых породах (V категория) проходку выработок вести с установкой временной опережающей забивной крепи; для постоянного поддержания выработок применять арочную металлическую крепь из тяжелого спецпрофиля, арочную металлическую в сочетании с бетоном и с дополнительным упрочнением пород штангами или монолитную железобетонную крепь с элементами податливости.

15. Основные характеристики землетрясений. Виды сейсмических волн.

Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.

1. Очаг землетрясения.

Представляет собой разрыв или систему разрывов, возникших в земной коре во время землетрясения.Наиболее частой причиной землетрясения является появление чрезмерных внутренних напряжений и разрушений пород. Потенциальная энергия, накопленная при упругих деформациях пород, при разрушении (разломе) переходит в кинетическую, возбуждая сейсмические волны в грунте.

Место разрушения пород называют гипоцентром или очагом землетрясения (фокус). Проекция гипоцентра на земную поверхность называется эпицентром, а расстояние от эпицентра до некоторой точки земной поверхности – эпицентральным  расстоянием.  Распространения сейсмических волн от центра Земли. Рис.1

По мере приближения к центру Земли температура, давление и плотность возрастают. В центре температура равна 4200 С, давление в 3,6 млн. раз выше атмосферного, а плотность в 13 раз больше плотности воды.

2.Магнитуда землетрясения (сила землетрясения).

Магнитуда характеризует величину и мощность землетрясения в его очаге, т. е. в глубине земли, и вычисляется на основании измерений сейсмических колебаний на сейсмических станциях. Магнитуда по шкале  Рихтера находится в пределах от 0 до 9 , является безразмерной величиной. Разрушительными оказываются землетрясения, начиная с магнитуды 5,5.

3. Глубина очага землетрясения. В зависимости от глубины очага, землетрясения подразделяют на: - нормальные (при глубине 0…70 км.) - промежуточные (70…300 км.) - глубокофокусные (более 300 – 700 км).  

4. Интенсивность сейсмических колебаний земной поверхности.

Интенсивность в разных пунктах наблюдения разная, однако, магнитуда у толчка только одна.

Интенсивность землетрясения зависит от его силы, глубины залегания очага, качества грунтов и может быть определена по двенадцатибалльной Международной сейсмической шкале МSК-64 (шкале Меркалле).

Типы сейсмических волн

Сейсмические волны делятся на волны сжатия и волны сдвига.

Волны сжатия, или продольные сейсмические волны, вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух как подземный гул и грохот.

Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны).

Существует ещё третий тип упругих волн — длинные или поверхностные волны (L-волны). Именно они вызывают самые сильные разрушения.