Совершенствование технологии крепления горных выработок



Предыдущая | Следующая

 

Совершенствование технологии крепления горных выработок Практика строительства шахт показывает, что возведение крепи является сложным и трудоемким процессом в цикле горнопроходческих работ. Установлено, что стоимость крепи составляет 30-60 % стоимости выработки, а ее возведение занимает 30-50 % затрат труда при проведении выработок буровзрывным и 40-60 % — комбайновым способом. В связи с этим вопросам совершенствования конструкций и технологии возведения крепи, особенно арочной металлической, необходимо уделять серьезное внимание.
В значительной степени изложенным требованиям отвечает конструкция крепи, разработанная в ОАО «Кузниишахтострой». Конструкция крепи состоит из рам металлической арочной крепи, решетчатой затяжки и монолитного межрамного ограждения, создаваемого путем нагнетания в закрепное пространство твердеющих цементно-песчаных или цементнозольных растворов. Для формирования монолитного межрамного ограждения разработана специальная инвентарная опалубка, состоящая из секций щитов, соединяемых друг с другом и соседними щитами внахлест и прикрепляемых к рамам крепи крюкообразными захватами.
Опалубка может применяться в горных выработках любого поперечного сечения, что позволяет применять ее при креплении даже сопряжений горных выработок. Достоинствами секций щитов является небольшой вес каждой секции, что позволяет монтировать ее за короткий промежуток времени.
Для предотвращения растекания нагнетаемых растворов за пределы заходки на крайнюю раму укладывают матерчатый рукав с ниппельным затвором, в который нагнетают твердеющую смесь и таким образом создают плотный контакт между породным контуром и рамой крепи.
Для приготовления и нагнетания твердеющей смеси и формирования монолитного межрамного ограждения в ОАО «Кузниишахтострой» разработаны и изготавливаются тампонажные комплексы Применение указанной конструкции крепи позволяет отказаться от необходимости укладки железобетонной затяжки и трудоемкой операции по забутовке закрепного пространства. К несомненным преимуществам создания монолитного межрамного ограждения следует отнести высокие противофильтрационные свойства, что весьма важно при проведении выработок в самовозгорающихся угольных пластах, а также при этом исключается скопление метана в закрепном пространстве.
С целью повышения уровня механизации возведения арочных металлических крепей и исключения применения железобетонной затяжки в ОАО «Кузниишахтострой» разработана, кроме указанной, конструкция крепи с монолитным межрамным ограждением, технология и средства механизации ее возведения (см. рисунок).
В конструкцию, кроме рам металлической крепи 4 , входят решетчатая затяжка 1, рулонное матерчатое покрытие 2 и матерчатые рукава с ниппельными затворами 3.
Технология возведения крепи заключается в следующем.
По мере выгрузки горной массы из забоя горной выработки в него доставляют рамы арочной металлической крепи, звенья решетчатой затяжки и рулонное матерчатое покрытие. На установленные рамы укладывают решетчатую затяжку и скрепляют между собой вязальной проволокой. Затем укладывают рулонное матерчатое покрытие, которое во избежание сползания также прикрепляют вязальной проволокой к рамам крепи. На раму, являющуюся граничной в заходке для нагнетания твердеющей смеси в закрепное пространство, укладывают по периметру матерчатый рукав с ниппельным затвором. После этого продолжают работы по проходке горной выработки.
Работы по возведению монолитного межрамного ограждения выполняет специальное звено обученных рабочих, которые приготавливают твердеющую смесь, заполняют вначале рукав с ниппельным затвором, обеспечивающий контакт рамы крепи с породным контуром, а затем заполняют твердеющим раствором закрепное пространство через отверстия в рулонном покрытии. Для обеспечения равномерного расплыва раствора и предотвращения его выдавливания в выработку заполнение закрепного пространства по высоте за один прием не должно превышать 1-1,5 м. С этой целью заполнение осуществляют поочередно в левый и правый борта и в последнюю очередь заполняют закрепное пространство в сводовой части выработки.
Указанные технологии возведения арочных металлических крепей исключают «точечную» нагрузку на крепь, обеспечивают равномерное распределение горного давления. Установлено, что тампонаж закрепного пространства снижает на 30-40 % нагрузку на крепь. Это позволяет увеличить шаг установки крепи.
Таким образом, применение вышеуказанных технологий крепления горных выработок арочной металлической крепью и тампонажем закрепного пространства твердеющими смесями позволяет:
- снизить на 25-30 % трудоемкость возведения крепей;
- в 1,5-2 раза уменьшить расход металла на возведение крепи;
- исключить доступ воздуха в закрепное пространство и, как следствие, исключить самовозгорание угольных пластов;
- исключить скопление метана в закрепном пространстве;
- исключить применение железобетонной затяжки, что снижает трудоемкость возведения крепи и ее стоимость;
- снизить расход цемента на 20-30 % при применении зол-уноса и золо-шлаковых смесей за счет их остаточной активности, а также исключить применение дефицитного песка для приготовления твердеющих смесей.

/*/

хорошо, что новая крепь экономичнее, но было бы приятно если бы крепь была достаточно надежна.