книги из ГПНТБ / Добжанский Н.Е. Штанговая крепь на криворожский рудниках

скости напластования пород. На штангах укрепили металличе­ ские балки из специального профиля СП-18 с затяжкой накат­ ником длиной по 3 м.

Кроме того, в блоке 97—99 на шахте «Гигант» штанговую

сопряжениях не наблюда­

лось.

На руднике «Ингулец» штанговую крепь приме­ нили при креплении квер­ шлага оси № 17 сечением

фициентом крепости 6—8, и в камере подстанции горизонта 350 м, где в ка­

времени кровля камеры подстанции не проявляет никаких при­ знаков нарушений.

На шахте «Новая» рудника им. К. Либкнехта штангами за­ крепили полевой штрек горизонта 500 м, пройденный по аспид- но-хлоритовым трещиноватым сланцам с коэффициентом кре­ пости 8—10. В кровле этого штрека установлено 150 комплек­

тов штанг с опорными плитками.

На шахте им. Орджоникидзе штанговую крепь применили прикреплении 16 сопряжений выпускных дучек со штреками скреперования, пройденными по мартитовой трещиноватой руде

с коэффициентом крепости 8—10 при угле напластования пород 50—55°. Каждое сопряжение крепили четырьмя штангами с подхватами из швеллерных балок и затяжкой накатником.

На шахте «Новая» рудника им. Р. Люксембург закрепили штанговой крепью северный штрек горизонта 392 м. При рас­ стоянии 2 м между поперечными рядами штанг в каждом ряду ставили три штанги с подхватом из швеллера № 12 и с затяж­ кой пространства между подхватами накатником (рис. 17).

Рис. 16. Общий вид крепления сопряжения в блоке 95— 99 штанговой крепью и металлическим станком

На шахте «Центральная» рудника им. XX Партсъезда штан­ гами закрепили сопряжения выпускных дучек со штреками

скреперования, пройденными по трещиноватым джеспилитам и мартитовой руде. Сопряжения крепили одиночными штанга­ ми с. опорными металлическими плитками или деревянными брусками. Практика показала, что применение опорных дере­

вянных брусков нерационально, так как в результате взрыв­ ных работ они часто выходят из строя и штанги теряют

20

зонте 543 м шахты «Большевик» и квершлагов. В одном квер­ шлаге, в связи с мелкотрещиноватой породой, штанговую крепь применили с подхватами и затяжкой металлической сеткой

(рис. 18). Случаев нарушений устойчивости всех этих выработок

не было.

В условиях рудника им. К. Либкнехта штанговую крепь применяли в качестве временной при проведении откаточных штреков горизонта 500 м шахты «Новая» по сильнотрещинонаг

Рис. 18. Штанговая крепь в квершлаге горизонта 543 .и ■на шахте «Большевик»

тым хлорито-мартитовым роговикам с коэффициентом крепо­ сти 8—10. Здесь штанги часто ставили с большим отставанием от плоскости забоя. В результате, даже после установки штанг с опорными плитками, в промежутках между штангами наблю­

дались нарушения кровли.

Интересен опыт рудника им. Ильича, где штанговую крепь применили в качестве временной в стволе шахты «Южная» диаметром 6 'м на участке между отметками —57 и —117 м. Для крепления ствола использовали штанги длиной 0,6 м с опор­

ными плитками и металлическую сетку с ячейками 45X45 мм

при диаметре проволоки 4 мм. Штанги устанавливали из рас­ чета одна штанга на 1 м2 площади боков ствола шахты. В даль­ нейшем этот участок был закреплен монолитным бетоном.

Металлическую сетку для затягивания кровли применяли при штанговом креплении откаточных выработок и выработок скреперования на шахте «Валявко-Скиповая» в 1957 г. Один из участков откаточного штрека, закрепленного таким спо­ собом, показан на рис. 19.

Штанговую крепь на шахтах Криворожского железорудного бассейна использовали вначале для крепления сопряжений под-

22

этажных выработок с выпускными дучками в крепких породах, а затем также для выработок основных горизонтов и подэтаж­ ных выработок, проведенных в породах средней крепости.

Применение штанговой крепи на криворожских рудниках характеризуется данными табл. 2.

Как видно из таблицы, штанговым способом крепления была охвачена почти вся номенклатура выработок, за исключением

Рис. 19. Участок откаточного штрека горизонта 123 м на шахте «Валявко-Скиповая»

восстающих, причем выработки были пройдены в породах и рудах с различным коэффициентом крепости и трещиновато­ сти — от 3 до 14 по шкале проф. Протодьяконова.

В зависимости от горногеологических условий применяли

различные варианты крепи. В выработках, где породы склонны к отслоению и вывалам в виде небольших кусков, штанговую

крепь устанавливали с подхватами и затяжкой кровли или в со­ четании с торкретированием, а иногда и с металлической сет­ кой. Подхваты изготовляли из балок специального профиля ОП-18 или швеллерных, а также, из дерева. Каждый подхват длиной 2,0—2,5 м закрепляли двумя-тремя штангами, а рас­ стояние между ними по длине выработки принимали 4,5—'2,0 м.

При креплении выработок в сравнительно устойчивых поро­ дах устанавливали одиночные штанги с опорными металличе­

скими плитками размером 200X200X8 мм или 150X150X8 мм.

Иногда вместо опорных металлических плиток применяли от­ резки специального профиля или швеллеры и деревянные брусья длиной от 0,5 до 1,0 м. Расстояние между штангами в ряду

23

Таблица 2

Применение штанговой крепи на криворожских рудниках

24

Продолжение табл. 2

ным и нарезным вы­ работкам

при креплении камерных выработок изменялось от 0,75 до 1,0 м,

В условиях Криворожского железорудного бассейна предва­

рительное натяжение штанг при установке не должно быть ме­

нее 3—4 т.

При одиночной установке штанг в выработках скреперования или других подэтажных выработках опорные плитки должны быть металлическими и иметь плоскую форму при небольших размерах, чтобы устранить опасность повреждения или ослаб­ ления штанг в результате взрывных работ. Применять в таких выработках опорные плитки в виде отрезков деревянных брусьев не следует.

Если при штанговом креплений применяют подхваты или подхваты с затяжкой накатником или пластинами, необходимо

тщательно следить за плотностью их зажима. Когда в отдель­ ных случаях это условие не соблюдалось, при дроблении круп­ ных кусков руды затяжку легко выбивало и кровля сопряжений

оказывалась обнаженной.

Важно следить, чтобы концы установленных штанг выхо­ дили в выработку на минимальную величину. Это необходимо как для безопасного передвижения людей по выработкам, так и для устранения изгибов и смещений штанг при взрывных работах, особенно при вторичном дроблении.

Для прочного закрепления штанг в скважинах соотношение диаметров скважин и замков штанг должно быть таково, чтобы

диаметр скважин не превышал диаметра замков более чем на 3—4 мм. Поэтому взамен обычных коронок диаметром 46 мм,

применяемых для бурения шпуров, целесообразно изготовление

специальных буровых коронок значительно меньшего диаметра

(32—35 мм).

25

На шахтах Криворожья в основном применяют клиновые штанги, за исключением рудника им. Р. Люксембург, где ста­ вили распорные штанги. Клиновые штанги устанавливают при

помощи телескопных перфораторов, применяя специально изго­ товленные насадки, одна из конструкций которых показана на

рис. 20.

Значительное разнообразие геологических и горнотехниче­

ских условий, в которых находятся вы-

работки на криворожских шахтах, опре­

деляет неизбежность применения разно­ типной крепи. Учитывая опыт криворож­

ских и других рудников, наиболее ра­

циональными видами крепи для условий

бассейна следует считать.

А. Для этажных выработок:

1) при монолитных, но склонных к

выветриванию породах — торкретирова­ ние;

2)при крепких слоистых породах — штанговое крепление с последующим

торкретированием или без него;

3)при крепких трещиноватых поро­ дах — штанговое крепление с металличе­

ской сеткой (с последующим торкрети­ рованием или без него) или штанговое крепление с подхватами и затяжкой;

4)в сопряжениях горизонтальных с

капитальными вертикальными выработ­ ками — монолитный бетон или железо­ бетон;

5)при слабых, неустойчивых поро­

дах — железобетонная рамная крепь с последующей затяжкой боков и кровли.

3) при массиве, способном к общему смещению, — подат­ ливая металлическая арочная крепь с затяжкой боков и кровли.

Возможно, в недалеком будущем металлическую крепь

26

экономичностью должна в ближайшее время стать основным видом крепи в условиях Криворожского бассейна.

На ряде криворожских шахт очень остро стоит вопрос о сохранности перепускных восстающих, пройденных по недо­ статочно устойчивой руде, так как применяемая деревянная срубовая крепь весьма недолговечна. В этом отношении харак-

Рис. 21. Схема крепления восстающих штанго­ вой крепью с подхватами из полосовой стали

терен рудник «Ингулец», где после относительно непродолжи­ тельной работы восстающие превращаются в огромные ка­ меры.

С целью предупреждения таких разрушений разработан

проект крепления перепускных восстающих штанговой крепью с подхватами из полосовой стали (рис. 21). Для предохране­ ния концов штанг от повреждений перемещающейся рудой в местах установки штанг в подхватах предусмотрены выгибы.

Таким способом будут закреплены восстающие на шахте № 10 рудника «Ингулец». В рудах крепости ниже средней, при опас­ ности разрушения боков восстающего в промежутках между полосами, бока будут затягиваться.

В выработках с длительным сроком службы, проведенных

27

в слоистых породах, штанговая крепь очень удачно сочетается с торкретированием. Эти два способа крепления как бы до­

полняют друг друга. Торкретирование широко распространено

на криворожских рудниках. Так, в 1957 г. на шахтах треста Дзержинскруда торкретбетоном закреплено около 18 тыс. м2 площади откаточных выработок, часть которых — в комбинации со штанговой крепью.

К настоящему времени институт «Гипрорудмаш» разрабо­ тал проект аппарата для торкретирования горных выработок, который будет работать на мокрой смеси.

Техническая характеристика аппарата для торкретирования

Результаты промышленных испытаний штангового крепления выработок в условиях криворожских рудников доказывают целесообразность внедрения в широких масштабах этого про­ грессивного способа крепления.

ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ШТАНГОВОГО КРЕПЛЕНИЯ

Простота конструкции и установки при минимальном рас­

ходе материала выгодно отличает штанговую крепь от всех известных конструкций. При эксплуатации штанговой крепи

достигается высокая производительность труда и значительно более низкая себестоимость, чем при других видах крепи. При­ мером высокой эффективности штанговой крепи в условиях Криворожского бассейна может служить квершлаг горизонта —

300 м шахты «Центральная» рудника им. Дзержинского, где применение штанговой крепи позволило снизить стоимость

при креплении выработок одиночными штангами с опорными плитками показывает, что такая стоимость в условиях рудника

28