2. Бетонная и железобетонная крепь..

Монолитная бетонная и железобетонная крепь обладает высокой несущей способностью, долговечна, огнестойка и может применяться в любых горно-геологических условиях. Рациональная область применения - выработки днища блоков, пройденные в окисленных зонах и зонах дробления.

Толщина бетонной крепи должна быть не менее 0.5 м для скреперных и буродоставочных, не менее 0.4 м для откаточных и не менее 0.3 м для материально-ходовых и вентиляционных выработок.

Для сокращения сроков схватывания бетона применяются ускорители твердения (в % от массы цемента): хлористый кальций - 3-5%. жидкое стекло - 2-5%, поташ - 1-3%, хлористый натрий - 2-4% и др.

Качество подготовки выработки для возведения бетонной (железобетонной) крепи контролируется участковым маркшейдером. Отклонения в меньшую сторону, вызывающие уменьшение толщины бетонной обделки, допускаются на отдельных участках не более 5 см. допускаемые отклонения в большую сторону регламентируются в зависимости от назначения выработки и условий выполнения бетонных работ.

Опалубка должна быть строго привязана к горизонтальной в вертикальной осям выработки. Она состоит из грузонесущих элементов (стоек и кружал) и обшивки. Грузонесущие элементы устанавливаются через 0.8-1.0 м и должны быть надежно раскреплены, чтобы исключить смещение крепи. Элементы обшивки должны плотно прилегать друг к другу, чтобы исключить вытекание цементного молока.

В окисленных породах для основания под бетонную крепь должны быть проделаны углубления на 20 см ниже подошвы выработки или дна водосточной канавки.

Бетонирование стен должно производиться участками длиной не более 5 м. Бетонирование сводов на каждом участке должно производиться симметрично от пяты к замку, заходками не более 2 м при ручной укладке и 4-5 м при укладке с помощью бетоноукладчика. Перед началом нового цикла бетонирования поверхность затвердевшего бетона должна быть обмыта и удалены отслоившиеся куски породы.

При ручной укладке бетонная смесь должна быть тщательно уплотнена при помощи пневматических или электрических вибраторов. При механической укладке уплотнения не требуется.

Укладка бетона при температуре ниже +4°С должна производиться с обогревом, на быстротвердеющем цементе или с использованием ускоряющих добавок.

Максимальная дальность подачи бетона с помощью пневмоукладчиков по горизонтали составляет 150 м, по вертикали - 15 м.

При работе бетоноукладчика в выработке, имеющей сквозной проход, с противоположной стороны подачи бетона должен быть установлен аншлаг “Стой! Хода нет”. Подача сжатого воздуха в бетоноукладчик разрешается при удалении людей от места укладки бетона на расстояние не менее 10 м.

При обнаружении деформаций или смещения опалубки укладка бетона должна быть немедленно прекращена. Опалубка должна быть исправлена под руководством горного мастера до начала схватывания бетона. Опалубка демонтируется не ранее чем через 7 дней после окончания укладки бетона.

Бетонная смесь для возведения крепи может приготовляться на поверхностных и подземных бетонных узлах, а при небольших объемах работ - на месте возведения крепи.

Если в процессе эксплуатации в бетонной крепи произошло образование трещин, то за этими участками устанавливается постоянное наблюдение. В тех случаях, когда трещины с течением времени расширяются и может произойти обрушение, эти участки перекрепляются

Набрызг-бетонная крепь может применяться в выработках, пройденных в устойчивых и среднеустойчивых породах. Минимальная толщина набрызг-бетона должна быть не менее З см, а на участках динамических проявлений горного давления - не менее 10 см. Набрызг-бетонная крепь может быть усилена за счет предварительной установки штанг или армирования слоя набрызг-бетона.

Набрызг-бетон может применяться для ремонта бетонной и восстановления набрызг-бетонной крепи.

При полном соблюдении технологии набрызг-бетон имеет высокую прочность при сжатии ([σ]_с = 2ОО÷350 кгс/см²), хорошее сцепление с породами (τ = 12-30 кгс/см²) и при схватывании создает единую систему “крепь-порода”.

Нанесёние набрызг-бетона производится специальными машинами. Поверхность выработки, подлежащая креплению набрызг бетоном, должна быть тщательно промыта напорной водой. Расстояние от сопла до закрепляемой поверхности выработки должно быть в пределах 0.8-1.5 м. Во всех случаях нужно стремиться, чтобы ось сопла была перпендикулярна закрепляемой поверхности выработка. 5.6.10. Для получения равномерного слоя набрызг-бетона сопло при работе должно совершать круговые движения.

Для возведения набрызг-бетона состав цементно-песчаной смеси должен быть при марках цемента до 400 - Ц:П = 1:3, свыше 400 - Ц:П = 1:4, а свыше 400- Ц:П = 1:2 по весу.

Набрызг-бетон наносится слоями на стенки выработки толщиной не более 2-З см, на кровлю - 1.5-2 см, с таким расчётом, чтобы вес нанесенного материала не превышал силы сцепления его с породой. При применении обычного портландцемента слои повторно наносятся через 18-20 ч. При применении добавок ускорителей схватывания бетона последующие слои набрызг-бетона наносятся в зависимости от рекомендаций, указанных в инструкциях по применению этих добавок.

Крепь из набрызг-бетона возводится на стенках выработка в направлении снизу вверх, а на своде - в направлении от пяты к замку свода.

Крепление в местах, где наблюдается капеж воды, должно производиться с применением быстротвердеющих цементов или добавок - ускорителей схватывания бетона.

Полимерцементный набрызг-бетон на основе стабилизированного синтетического латекса по сравнению с обычным набрызг бетоном обладает повышенным сцеплением с горной породой и снижает потери материала в отскок в 2-3 раза.

Для приготовления водолатексной эмульсии используется герметичная емкость, в которой стабилизированный (в заводских условиях или перед его использованием) синтетический латекс перемешивается с водой до получения раствора однородного состава. Содержание латекса в водном растворе по отношению к массе цемента в сухой набрызг-бетонной смеси составляет 2%.

Водолатексная эмульсия из емкости подается к соплу набрызг-бетонной установки с помощью насоса.

Армированный набрызг-бетон, состоит из цементно-песчаной смеси и произвольно расположенных металлических или других типов волокон (фибр). Применение армированного набрызг-бетона (фибробетона) позволяет повысить сейсмостойкость крепи и ее сопротивляемость ударным нагрузкам. В состав смеси армированного набрызг-бетона входит: цемент марки не ниже 300 с расходом 300-400 кг/м³, заполнитель с постоянным гранулометрическим составом при крупности зерен не более 12 мм; фибра до 5-8% от массы цемента.

Особых отличий в технологии нанесения традиционного и армированного набрызг-бетона нет. Наиболее предпочтителен для нанесения армированного набрызг-бетона «мокрый> способ.

При использовании фибробетона рекомендуется первый выравнивающий слой наносить без фибры. Второй несущий слой наносится с фиброй на еще не схватившийся первый слой. При необходимости, в последнюю очередь формируют изолирующий слой без фибры. Интервал между нанесением слоев определяется практически, исходя из сроков схватывания бетонной смеси.