Билет 11

1. Способы возведения железобетонной и металлической анкерной крепи.

2. Крепление восстающих (угол наклона свыше 45°).

3. Меры безопасности при креплении восстающих.

Вопрос 1:

Штанговая крепь применяется самостоятельно и в сочетании с набрызгбетоном, металлической сеткой, деревянными и металлическими подхватами. На рудниках комбината "Печенганикель" применяются преимущественно железобетонная штанговая крепь. В качестве временной крепи, в ограниченных объемах применяются металлические штанги с замком клино-щелевого типа.

Железобетонная штанга представляет собой стержень из арматуры А-II, А-III периодического профиля диаметром 16-22 мм., закрепленного в шпуре песчано-цементным раствором. Применяются конструкции стержней трех типов, отличающихся способом закрепления на штангах опорных плиток (шайб).

Стержень с головкой- несложен в изготовлении и установке, надежен. Его недостаток: на штангу сложно навесить сетку или другие несущие элементы крепи.

Стержень с петлей на выступающем в выработку конце изготавливается из арматуры диаметром 16-18 мм.. После набора штангой несущей способности, на петле закрепляется опорная шайба толщиной 4-6 мм. с овальным отверстием. Шайба крепится к петле стержня клином. Конструкция дает в любое время навесить на штангу сетку, другие несущие элементы, технологические трубопроводы.

Штанги с резьбой удобны для крепления подхватов и сетки. Стержень сложен в изготовлении и дорог из-за необходимости нарезки резьбы на арматурной стали, не предназначенной для механической обработки.

Для приготовления раствора применяют цемент марки 300-500 и просеянный песок в соотношении 1:1.

Песок должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8736-77 "Песок для строительных работ". Модуль крупности песка 1,6-3,5 , при этом в песке не должно быть частиц крупностью более 5 мм.. Содержание пылевидных и глинистых частиц не более 5%.

Водоцементное отношение рекомендуется в пределах 0,45-0,5, подвижность смеси по осадке конуса должно быть не более 16 см.. Для сокращения периода ввода штанги в работу рекомендуется применять укоряющие твердение раствора добавки: хлористый кальций (2-4% от веса цемента), жидкое стекло (2-5%), хлористый кальций должен быть предварительно растворен в воде.

Клино-щелевые штанги изготавливаются из круглой стали диаметром 20-24 мм.. Штанга состоит из стержня, клина, опорной шайбы и гайки.

Установка железобетонных штанг состоит из бурения шпуров, приготовления раствора, заполнения раствором шпуров и забивки стержня. Шпуры располагаются в соответствии с паспортом крепления. Допускается откланение от указанного в паспорте расстояния между штангами в пределах 10%, при этом число штанг в расчете на единицу длины выработки должно соответствовать паспортному. Если штанги устанавливаются в составе крепи КШС, КШСНБ, то с целью размещения штанг в углублениях контура расстояния между штангами могут быть на 20% меньше или больше паспортного.

Шпуры бурятся под прямым углом к кровле выработки. При явно выраженной слоистости и трещиноватости пород, когда разрушение ее происходит по слоям и трещинам, шпуры следует располагать вкрест простирания слоев и трещин.

Для обеспечения надежного сцепления цементно-песчаного раствора с породой, шпуры должны быть тщательно продуты сжатым воздухом или промыты водой для полного удаления буровой мелочи и пыли.

Цементно-песчаный раствор приготовляют в растворомешалке или вручную и подают в шпур при помощи пневмонагнетателя сжатым воздухом по резиновому шлангу и металлической трубе диаметром 25-30 мм., длина которой не меньше глубины шпура. Трубку вводят в шпур до его забоя и в процессе заполнения шпура раствором постепенно вытаскивают из шпура.

Заполнение шпура раствором при помощи пневмонагнетателя осуществляется в следующем порядке:

- приготовленный раствор загружается в цилиндр пневмонагнетателя, крышка пневмонагнетателя закрывается;

- нагнетательная трубка вставляется в шпур до упора в забой шпура;

- при помощи трехходового крана подается сжатый воздух в цилиндр пневмонагнетателя;

- раствор под давлением сжатого воздуха заполняет шпур, выталкивая нагнетательную трубку;

- после заполнения шпура раствором, сжатый воздух перекрывается и снимается давление в цилиндре.

С пневмонагнетателем работают двое рабочих: один у пневмонагнетателя, другой- с нагнетательной трубкой. Оператор пневмонагнетателя выполняет все команды рабочего, занятого заполнением шпуров. Шпуры должны заполнятся на всю длину без наличия воздушных промежутков. После заполнения раствором партии шпуров в них вводятся стержни штанг с надетыми опорными шайбами. Для предупреждения выпадания штанг из шпура под действием собственного веса до момента схватывания раствора, стержень следует раскрепить деревянными клиньями или небольшим изгибом последнего. Штанги с петлями раскрепляются в скважине без клиньев, путем забивки петли в шпур до отказа.

После окончания работ по установке железобетонных штанг, применяемое оборудование промывается и обдувается сжатым воздухом.

Сетка или другие несущие элементы комбинированных конструкций крепи навешиваются на штанги после набора ими первоначальной несущей способности 20-30 кН (2-3 т.). Такая прочность набирается штангой, установленной с ускорителями схватывания, за 24 часа. Затяжку гаек на резьбовых штангах можно выполнять не ранее, чем через 5 суток.

Клинощелевая штанга устанавливается с помощью телескопного перфоратора или кувалды. Первоначальный распор замка достигается ударом штанги в забой шпура. Опорная плитка и гайка должны быть навернуты на стержень до забивки. Стержень забивается до отказа, после чего сразу затягивается гайка.

Контроль и приемку крепи из железобетонных штанг производят в два этапа.

На первом этапе конролируется качество производства работ. Контроль и приемку крепи осуществляет участковый горный надзор. При приемке проверяют:

- глубину и наклон забуренных шпуров, при этом угол наклона не должен отличаться от паспортного более чем на 10%.

- соответствие параметров сетки штангования паспортным; расстояние между рядами штанг и штангами в ряду не должно отличаться от паспортного более чем на 10%, для комбинированной крепи с металлической сеткой не более чем на 20%.

- заполнение шпуров песчано-цементным раствором;

- качество промывки (продувки) стенок забуренных шпуров (проверяется визуально);

- длина выступающей из шпура части анкера;

- соответствие длины стержней штанг паспорту крепления;

- качество подготовки раствора, контролируется по дозировке цемента и песка.

На втором этапе выборочно контролируют прочность закрепления штанг в скважинах.

Качество установки клино-щелевых штанг проверяется пробной затяжкой гаек. Штанги с клиновым замком в крепких породах достаточно надежны. Натяжение стержня снижается в результате проскальзывания замка в скважине, особенно при взрывах шпуров в забое и массовых взрывах. При отслоении породы под опорной шайбой клино-щелевая штанга полностью выключается из работы.

Поэтому затяжка гаек должна периодически проверяться и восстанавливаться. Штанги, натяжение которых восстановить не удается, должны быть заменены на железобетонные.

Меры безопасности при установке штанг.

При установке железобетонных штанг с помощью пневмонагнетателя:

- при бурении шпуров под штанги телескопическими перфораторами, при неустойчивой кровле применять предохранительную крепь,

- при высоте выработки более 2 метров, работы производить со специальных подмостей,

- установку металлических стержней и нагнетание цементно-песчаного раствора в шпуры производить в защитных очках из небьющегося стекла и рукавицах,

- при проверке шлангов их концы отводить в сторону от людей и надежно закреплять,

- открывать пневмонагнетатель разрешается только при закрытых кранах сжатого воздуха после сброса давления в пневмонагнетателе и наличии предохранительных очков,

- перед производством работ старший в забое должен проверить надежность крепления всех деталей (шлангов) пневмонагнетателя и работу " сбросового " аварийного вентиля.

Запрещается:

Устанавливать штанги неисправным пневмонагнетателем, а также при отсутствии "сбросового" аварийного вентиля сжатого воздуха.

Открывать крышку пневмонагнетателя при остаточном давлении сжатого воздуха.

Растаривать мешки с цементом, готовить цементно-песчаный раствор и устанавливать штанги без защитных очков.

Ремонтировать пневмонагнетатель и шланги сжатого воздуха, находящиеся под давлением.

Производить работы на пневмонагнетателе при отсутствии ограждения опасной зоны предупредительными сигналами.

Способ поддержания и паспорт крепления выработок при их проведении выбирает начальник участка, на основании горно-геологической характеристики и "Инструкции по креплению...".

Штанговая железобетонная крепь применяется для крепления сопряжений выработок с откаточными выработками, для крепления подэтажных выработок с выдержанным напластованием пород.