3.3.13Крепь вертикальных выработок

Для крепления вертикальных горных выработок — стволов шахт, гезенков, шурфов, восстающих и др. — как и для прочих выработок, применяют различные виды крепи: деревянные, металлические, бетонные, железобетонные, анкерные и комбинированные. В каждом конкретном случае вид и конструкция крепи определяются исходя из горно-геологических условий, срока службы выработки, площади поперечного сечения и других факторов.

Деревянную крепь применяют для крепления выработок небольшой площади сечения и малым сроком службы. Деревянная крепь представляет собой прямоугольные венцы из круглого леса, брусьев, пластин или толстых досок. Различают венцовую крепь сплошную, на стойках и подвесную.

Сплошную венцовую (срубовую) крепь применяют для крепления выработок, проводимых по слабым породам, испытывающих повышенное всестороннее горное давление (шурфов, восстающих и др.). Венцы укладывают один на другой вплотную в виде сруба. Элементы венца соединяют между собой в виде прямых или косых односторонних и двусторонних лап. Для повышения устойчивости крепи через каждые 6–8 м по всей длине выработки устанавливают опорные венцы. Концы элементов опорных венцов заделывают в боковые породы на 0,4–0,6 м.

Венцовая крепь на стойках применяется в выработках небольшого сечения, с малым сроком службы, проводимых в породах средней устойчивости. Она состоит из венцов, установленных на стойках вразбежку через 0,5–1,5 м в зависимости от устойчивости и прочности пород. Стойки располагаются по углам венца и по длинным его сторонам. Пространство между венцами затягивается обаполами, досками и другими затяжками. Через 5–15 м по длине выработки устанавливают опорные венцы, концы которых углубляют в боковые породы на 0,5–0,6 м (см. рис. 3.8).

Подвесная венцовая крепь в отличие от венцовой на стойках может возводиться в направлении сверху вниз. Венцы подвешиваются друг к другу на крючьях на расстоянии 0,6–1,0 м. Применяется крайне редко.

Наиболее распространенной крепью вертикальных стволов является монолитная бетонная крепь, применяемая в обычных горно-геологических условиях. Она представляет собой сплошную монолитную оболочку с опорными венцами, устраиваемыми через 30–60 м. Внутренний контур этой оболочки соответствует форме поперечного сечения ствола в свету, а внешний повторяет форму поперечного сечения ствола в проходке. Толщина крепи составляет 200—500 мм и зависит от прочности пород, глубины ствола, величины горного давления и других факторов. Бетонную смесь при возведении крепи подают с поверхности по специальным бетоноводам.

Бетонная крепь долговечна. Она обладает хорошими аэродинамическими качествами. При хорошем качестве работ она является водонепроницаемой.

В сложных горно-геологических условиях применяют монолитную железобетонную крепь. Она отличается от обычной монолитной наличием арматуры.

Для крепления вертикальных стволов применяют также сборную железобетонную крепь. Состоит она из отдельных ребристых или гладкостенных тюбингов. Например, ребристые тюбинги предназначены для крепления стволов диаметром в свету от 4 до 9 м. Высота тюбинга 1040 мм, длина 2000–2500 мм, толщина 80–100. Кольцо крепи в зависимости от диаметра ствола состоит из 6–12 тюбингов. Масса одного тюбинга 910–1510 кг. Тюбинги в кольце и между кольцами соединяются между собой болтами, В спинках тюбингов имеются отверстия, предназначенные для нагнетания раствора при тампонаже закрепного пространства.

В сложных горно-геологических условиях применяют металлическую крепь из чугунных тюбингов, редко — из стальных.

Общий вид некоторых видов крепей вертикальных выработок представлен на рис. 3.45.