Призначення кріплення та їх класифікація
Гірниче кріплення - це штучні споруди, які зводять у гірничих виробках для забезпечення безпечності робіт.
Гірниче кріплення класифікують:
1 - по головному матеріалу;
(дерев'яні, металеві, бетонні, залізобетонні, кам'яні та сумішні);
2 — по роду виробок
(капітальних, підготовчих та очисних виробок);
3 — по розташуванню виробок у просторі
(кріплення вертикальних, горизонтальних та похилих виробок);
4 — по терміну використання
(тимчасове, постійне)
5 — по конструкції кріплення
(рамне, суцільне, анкерне та комбіноване);
6 — по характеру взаємодії з боковими породами
(жорстке, податливе, шарнірне)
7 — за формою поперечного перелізу
(прямокутне, трапецевидне, арочне, сводчате, кругле)
Вимоги до кріплення:
До кріплення висувають наступні вимоги:
1) Міцність, довготривалість.
2) Займати менше місця у виробці.
3) Здійснювати найменший опір проходження повітря.
4) Забезпечувати можливість механізації 8 «зведення.
5) Були не важкою при взведенні та ремонті.
6) Мати можливість повторного використання.
7) Відповідати терміну використання виробки.
8) Бути вогнестійкою, морозостійкою, не пропускати газ.
9) Бути дешевою, недефіцитною.
3. Конструкції дерев'яного кріплення
Буває повна та неповна рама дерев'яного кріплення
.
Повна кріпильна рама: 1 - стійка; 2 - клини; 3 - верхняк; 4 - затяжка; 5 - трап; 6 - лежень.
Використовують рами також прямокутної форми. Елементи рам виготовляють з круглого лісу d=16-34см. Під шагом установки кріплення розуміють відстань між рамами. З'єднання елементів кріплення між собою називають замком (в лапу, в зуб, в паз., в шиб, стик). Для забезпечення податливості кріплення пилень кінці стійок загострюють (на олівець або на лопаточку).
Дерев'яне кріплення (рис.). Недоліками такого кріплення є недовговічність, горючість, схильність до загнивання і невелика абсолютна міцність. Основним видом дерев'яного кріплення в горизонтальних виробках є кріпильна рама, що складається з верхняка і двох стояків. Таку раму називають неповною (а, в). Кріпильні рами звичайно бувають трапецієподібної форми (а, б), рідше прямокутної (в), а в окремих випадках у вигляді неправильної трапеції.
Дерев'яне кріплення доцільно застосовувати там, де за термін служби виробки не буде потрібно суттєвих ремонтів і перекріплень, тобто при терміні служби не більш 2—3-х років.
Елементи рам виготовляють із круглого лісу діаметром 16—32 см. Кріпильні рами встановлюють суцільно одна до одної (суцільне рамне кріплення) або на відстані в осях 0,5—1,2 м (кріплення врозбивку). у останньому випадку покрівлю і боки виробки затягують обаполами або дошками. При великих розмірах поперечного перерізу виробки або при значному гірському тиску застосовують посилені кріпильні рами.
Замки: А-з'єднання в лапу, Б-з'єднання в паз, В-з'єднання в шип
Г-з'єднання стояків з лежнем.
Посилені кріпильні рами 1 - ремонтіна (середня стійка); 2 - прогін; 3 - підкіс; 4 - розпірка.
Звичайні кріпильні рами вважаються жорстким кріпленням. Неповним рамам можна надати вертикальну податливість до 10—12 см загострюванням кінців стійок по формі конуса або клина. При певному навантаженні на раму загострена частина стійок зминається і рама опускається.
При значному гірському тиску кріпильні рами посилюються або за допомогою середньої стійки або стропильними чотирьох – восьмигранними конструкціями.
При
тиску з покрівлі - підсилюють верхняк,
а при всебічному тиску - підсилюють
багатокутної кріпленням, яка встановлюється
всередині звичайної рам.
Дерев’яне
кріплення
1 – верхняк, 2 – стійка, 3 – затяжка, 4 – клини, 5 – лунка для стійки, 6 – лежень
Кріпильні рами є жорсткою кріпленням. При великому гірському тиску, що супроводжується опусканням покрівлі, можливе руйнування кріплень. Це явище вимагає застосування податливого кріп-лення. Піддатливість досягається в ослаблення окремих елементів кріплення та їх руйнуванні, але без зниження несучої здатності. Для дерев'яного кріплення податливість досягається за рахунок загострення нижніх кінців стійок на «олівець». Під дією гірничого тиску кінці стійок мнуть і кріплення приопускається (присідає).