05.01.2021

Конструкции унифицированной блочной крепи


Существующие конструкции блоков (тюбингов) для сборной крепи обладают рядом недостатков:

- отличаются большим многообразием типоразмеров, зависящих от формы и размеров сечения выработки;

- для обеспечения работы крепи в податливом режиме между блоками укладываются податливые прокладки, усложняющие технологию возведения крепи и изменяющие в процессе сжатия внутренние габариты выработки, что не всегда приемлемо.

Указанных недостатков лишены универсальные блоки, разработанные ДонУГИ. Такими блоками можно крепить в основном все протяженные выработки шахт, не меняя размеров сборного элемента.

Универсальный блок для крепления выработок показан на рис. 3.15. Верхняя и нижняя соприкасающиеся грани блока представляют собой цилиндрические поверхности радиусом г. Центры этих поверхностей смещены относительно линии MN на углы а и в. Если укладывать такие элементы, совмещая их осевые точки M с N, то конструкция опишет окружность с числом блоков в кольце n=3607 (а+в).
Конструкции унифицированной блочной крепи

Наличие цилиндрических соприкасающихся поверхностей позволяет смещать при укладке верхний блок на некоторый угол у вправо или влево относительно точки N и таким образом создавать выработку любой формы единым элементом.

Конструкция универсального блока-тюбинга, обеспечивающего работу крепи в податливом режиме без изменения внутреннего сечения, показана на рис. 3.16. Универсальный элемент крепи заводского изготовления состоит из железобетонного блока 1 и податливого слоя из пеноматериала 2. В качестве материала податливого слоя можно использовать, например, карбамидный пенопласт, который наносится на железобетонный тюбинг в заводских условиях путем набрызга или наклеивания готовых листов пенопласта. Толщина податливого слоя определяется исходя из прогнозируемых смещений породного контура выработки. Компрессионные характеристики пенопласта выбираются в зависимости от несущей способности крепи аналогично двухслойной податливой крепи из монолитного бетона.

Блок представляет собой армированную цилиндрическую плату с радиусом внутренней поверхности 2150 мм и толщиной 150 мм. Ширина универсального блока выбрана из условия грузоподъемности существующих крепеукладчиков 500 мм. При таких параметрах масса блока составляет 250 кг.

В крепи, возводимой из универсальных тюбингов с цилиндрическими шарнирами, кривизна ее элементов, как правило, не соответствует кривизне параметра выработки. В общем случае кольцевая форма крепи заменяется правильным криволинейным многоугольником, длина стороны которого подбирается таким образом, чтобы при изменении числа тюбингов на единицу вписанная в многоугольник окружность представляла собой очередное унифицированное сечение выработки. Крепь с такой формой криволинейного многоугольника близка к кольцевой по форме и характеру работы. Строгое кольцевое очертание крепи соответствует площади сечения 9,3 м2, выполненного из 10 элементов.

В результате исследования было разработано шесть типоразмеров крепи кольцевой и столько же арочной формы для крепления выработок площадью сечения в свету от 6,1 до 15,0 м2, число тюбингов при этом изменялось от 5 до 13 (табл. 3.10).

Конструкция из одинаковых элементов обладает рядом преимуществ перед существующими сборными железобетонными крепями в изготовлении тюбингов, их складировании и установке в выработках. Однако из-за наличия цилиндрических шарниров крепь допускает сравнительно небольшие боковые перемещения внутреннего контура (до 50—60 мм), крепь удовлетворительно работает при нагрузках до 300 кН/м2.





Яндекс.Метрика