Вопрос 4
Бетонная крепь представляет собой сплошную конструкцию, полностью закрывающую кровлю, стенки, а в ряде случаев – и почву выработки.
Крепь включает свод, вертикальные стенки и фундаменты. Такая форма крепи обеспечивает работу бетона преимущественно на сжатие. Вершина свода называется ключом, места сопряжения свода с вертикальными стенами – пятами свода. Своды подразделяются на циркульные, пониженные, повышенные.
Рис. 1. Формы рудничных сводов: а – циркулярный, б – коробовый при h/B=1/3, в – коробовый при h/B = 1/4; г – повышенный параболический при h/B> 1/2
Отнесение свода к тому или иному типу производится по отношению высоты свода h0 к пролету В. Для циркульного свода h/B=1/2, повышенные своды имеют отношение h/B >1/2. пониженныеh/B<1/2.
Возведение монолитной бетонной крепи при последовательной схеме сооружения ствола. В этом случае крепь начинают возводить от границы принятых звеньев. Обычно возведение крепи начинается с устройства опорного венца.
Опорные венцы предназначены для восприятия веса расположенной выше крепи и должны препятствовать ее оседанию. Опорные венцы принимают двухконической формы. Монолитность бетонной крепи, отсутствие забутовки между крепью и стенками ствола, плотное по всему периметру примыкание крепи к окружающим породам исключают применение опорных венцов. Возведение монолитной бетонной крепи при последовательной схеме сооружения ствола заключается в следующем.
Перед началом работ по возведению крепи в стволе устраивают помост. На помосте после проверки его горизонтальности устанавливают опалубку для бетонирования. Тип опалубки (деревянная или металлическая) зависит от размеров поперечного сечения и глубины ствола. Деревянная опалубка применяется в стволах небольшой глубины и диаметра. Металлическую опалубку применяют в стволах больших глубин и значительных размеров поперечного сечения.
Большая прочность, несложность сборки и разборки металлической опалубки позволяют ее использовать многократно, что снижает стоимость крепления ствола. Установка опалубки на настиле должна быть произведена тщательно и точно по уровню и отвесу. Доставка бетонной смеси с поверхности к месту укладки в стволе может быть осуществлена бадьями и по трубам.
Бетонную смесь разгружают из бадьи в металлический ящик, откуда ее забрасывают за опалубку лопатами. С целью повышения производительности труда разгрузку бадей целесообразно производить в бункер, расположенный на верхнем этаже подвесного полка, откуда бетонная смесь по наклонным рештакам поступает за опалубку.
Рис. 2. Типовая конструкция бетонной крепи
Вопрос 5 Армирование шахтных стволов
Армирование шахтных стволов
- монтаж в стволе конструкций (расстрелов и проводников), обеспечивающих движение подъёмных сосудов; включает также сооружение лестниц и прокладку инж. коммуникаций. Применяется в осн. металлич. армировка, при притоке в шахту агрессивных вод (напр., в калийных шахтах) - деревянная, смешанная. Pасстрелы (горизонтальные несущие балки, закрепляемые в крепи ствола) служат для крепления проводников (т.н. гл. расстрелы), a также для установки лестниц, крепления водоотливных ставов, труб сжатого воздуха и др. (вспомогат. расстрелы). Проводники, обеспечивающие направленное движение подъёмного сосуда, изготовляют металлич., деревянными, канатными (т.н. гибкая армировка). Ярусы металлич. расстрелов (шаг армировки) устанавливают по вертикали в зависимости от производительности подъёма и типа применяемых проводников на расстоянии: для рельсовых проводников 3,125 и 4,167 м, для коробчатых c-образных 3 и 4 м. Проводники крепят к расстрелам c помощью спец. стальных скоб. Износ проводников уменьшают, снижая нагрузки на армировку установкой на подъёмных сосудах подрессоренных и покрытых резиной роликов диаметром до 410 мм, a также путём изготовления направляющих и роликов из сталей одинаковых марок. A. ш. c, как правило, осуществляется по последовательной схемe - установка расстрелов c подвесного полка сверху вниз (по всей длине ствола) c последующей навеской проводников снизу вверх co спец. люлек. Cпуск в ствол гл. расстрелов производят на крюке подъёмного каната, вспомогательных - в бадьях. Kонцы расстрелов устанавливают в лунки крепи ствола и заливают бетоном. Oдновременно c установкой расстрелов оборудуют лестничное отделение, монтируют водоотливные трубы и др. инж. коммуникации. После установки расстрелов подвесной полок разбирают и приступают к навеске проводников (попарно) снизу вверх. Проводник, подвешенный на крюке подъёмного каната (рис.), ставят ниж. концом на торец ранее установленного, временно схватывают его стальными скобами и после проверки вертикальности и расстояния между парными проводниками скобы затягивают.
Армирование стволов включает в себя работы по установке расстрелов, навеске проводников, устройству лестничного отделения, монтажу трубопроводов и прокладке кабелей.
При строительстве стволов применяют два типа армировки — жесткую и гибкую. Жесткая армировка ( 7.8, а) состоит из расстрелов (горизонтально уложенных балок) и проводников (вертикально подвешенных балок к проводникам). Гибкая армировка состоит из канатных проводников, отбойных канатов, устройств для закрепления и натяжения канатов.
Наибольшее распространение получила жесткая армировка с продольными, консольными или распорно-консольными расстрелами (см. 7.8, б).
Расстрелы подразделяют на главные, вспомогательные и ложные. Главные расстрелы заделываются обоими концами в крепь ствола, вспомогательные —одним концом заделываются в крепь, а другим крепятся к главному расстрелу. Ложные расстрелы устанавливают между парными проводниками для придания им жесткости.
Главные и вспомогательные расстрелы устанавливают в одной плоскости, и они образуют ярус армировки. Расстояние между ярусами по глубине ствола называют шагом армировки. На расстрелах крепят проводники и монтируют полки лестничного отделения. Шаг армировки зависит от типа подъемных сосудов, скорости их движения по стволу и принимается кратным длине одного звена проводников: при рельсовых проводниках — 3,125 или 4,168 м, при проводниках коробчатого профиля — 4 м, при деревянных проводниках — 3 м.
Расстрелы в большинстве случаев изготавливают из металлических балок двутаврового профиля №20-36М (главные расстрелы) и № 14- 18В (вспомогательные расстрелы), сварных коробчатых профилей или уголков, а также из стального листа толщиной 10—12 мм. Размеры расстрелов из швеллера (220 х 82) — (360 х 110) мм, из уголков (135 х 80) — (212 х 125) мм, из стального листа (186 х 80) — (240 х 105) мм.
Для снижения аэродинамического сопротивления движению воздуха в глубоких стволах на расстрелы устанавливают обтекатели конусовидной формы.
В зарубежной практике в глубоких стволах применяют железобетонные расстрелы овальной формы с размерами 130 х 585 мм.
Деревянные расстрелы используют на вспомогательных стволах и шурфах с деревянной крепью. Их изготавливают из брусьев размерами 200 х 200 или 200 х 250 мм.
Главные расстрелы для удобства их установки в лунки выполняются составными из двух неравных частей. Длинную часть принимают на 50—60 см короче диаметра ствола в свету. Стыки расстрелов скрепляют сваркой или с помощью накладок и болтов.
При армировании стволов в последние годы применяют анкерное крепление расстрелов. Узел крепления расстрела коробчатого профиля показан на 7.9, а, где опорную плиту / с анкерами 2 и опорной полкой 3 жестко крепят к бетонной стенке ствола. Опорная полка усилена косынками 4, а расстрелы 5 электросваркой приваривают к полке 3.
При этом креплении анкеры работают на динамическую нагрузку и должны иметь такую конструкцию, которая обеспечивала бы минимальное смещение замка в бетоне. Наиболее подходящими для этих условий являются анкеры типа УШС с распорным замком (см. 7.9, б). Анкер состоит из стального стержня / диаметром 30 мм, ступенчатого клина 2, опорной шайбы 3 и гайки 4. Стержень имеет многоступенчатые выемки, в которые входят выступы клина 2, и распирается в бетоне.
Максимальное усилие выдергивания такого анкера составляет около 12 • 104 н.
В зарубежной практике для крепления расстрелов применяют клеевые анкеры типа Ц (см. 7.9, в). Используют также крепление расстрелов на закладных деталях, когда в крепь при бетонировании заделывают вкладыши (коротыши) концов расстрелов, а потом приваривают к ним сами расстрелы.