Форми і розміри поперечного перетину виробок. Конструкції кріплення

Форма поперечного перетину горизонтальних виробок встановлюється відповідно до фізико-механічних властивостей порід та стану порід, якими вони проводяться, величини та напрямку гірського тиску, терміну служби та прийнятої конструкції кріплення.

Якщо виробку не кріплять, їй надається склепінна форма поперечного перетину, яка наближається до форми склепіння природної рівноваги.

Прямокутна форма (рис. 2.3, а) найчастіше використовується при відсутності бокового тиску порід й у тих випадках, коли виробки кріпляться дерев’яним, штанговим або змішаним кріпленням (бетонні стінки і перекриття з металевих балок).

Трапецієподібне кріплення сприймає як вертикальний, так і боковий тиск. При цій формі виробки звичайно кріплять деревом, металом, збірним залізобетоном (рис. 2.3, б). Поширено при проведенні нарізних виробок.

Рис. 2‑3 – Форми поперечного перетину виробок

Полігональна форма приймається у тому випадку, коли виробки кріплять залізобетоном, рідше – для посилення трапецієподібного дерев’яного кріплення (рис. 2.3, в).

Склепінну форму застосовують при кам’яному або бетонному кріпленні. При цьому склепіння буває трьохцентрове (коробкове) і півциркульне з прямолінійними або криволінійними стінками (рис. 2.3, г).

Аркове кріплення використовується за наявності вертикального і бокового тиску гірських порід (рис. 2.3, д). Звичайно виробки кріпляться металевими арками різних конструкцій.

Кругла форма найбільш підходить при наявності всебічного тиску (рис. 2.3, е). У цьому випадку виробки кріплять збірними залізобетонними елементами, бетоном або металевим кріпленням. Вуглеспускні свердловини можуть взагалі не кріпитися. Якщо один з компонентів гірського тиску значно більший за інші, використовується еліпсоподібне кріплення (рис. 2.3, ж, з).

Перелічені форми поперечного перетину виробок використовують у всіх підготовчих і капітальних виробках з урахуванням впливу на них різних факторів.

Розміри поперечного перетину виробки у світлі залежать головним чином від її призначення та зумовлюються габаритами рухомого составу або конвеєра, кількістю рейкових шляхів, зазорами між кріпленням та найбільш виступаючою частиною рухомого составу або конвеєра, способом переміщення людей та кількістю повітря, яке проходить виробкою.

При проектуванні поперечного перетину виробки у світлі необхідно враховувати запас на можливі усадки порід, що залежить від типу виробки, умов її підтримки і потужності пласта m.

У типових перетинах передбачена вертикальна податливість кріплення 300 мм і горизонтальна на рівні 1,8 м від підошви виробки – 230—290 мм. У виробках, закріплених податливим кріпленням, дуже важливо правильно установити запас на осадку, що може забезпечити її безремонтне підтримання на весь термін служби.

Мінімальну висоту виробки вимірюють від рівня голівки рейок до внутрішньої поверхні кріплення, і вона повинна за Правилами безпеки (ПБ) дорівнювати 1,9 м у головних відкаточних і вентиляційних виробітках та 1,8 м у дільничних підготовчих виробітках.