содержание   ..  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  ..

20.3. Проходка и крепление сопряжений горизонтальных выработок

Под сопряжением горных выработок понимают ту область массива горных пород, в которой проявляется взаимное влияние двух или большего числа пересекающихся выработок. На горноразведочных работах встречаются различные пересечения выработок, в том числе горизонтальных: различных вы-работок околоствольных дворов в разведочных шахтах, квершлагов со штреками, штольни со штреками, рассечек со штольнями, штреками и т. д.

По форме в плане сопряжения горизонтальных выработок (рис. 20.3) подразделяются на прямоугольные и остроугольные пересечения, прямоугольные и остроугольные ответвления, разветвления под углом и по кривым, сопряжения «треугольный узел», тупоугольные и прямоугольные примыкания.

Площадь зоны сопряжения тем больше, чем больше радиус закругления или чем меньше угол примыкания. Наибольшую площадь обнажения кровли имеют косые пересечения и двусторонние ответвления. Поэтому для уменьшения трудностей при креплении целесообразнее проектировать, например, пересечение с двумя разнесенными ответвлениями вместо двустороннего, т. е. стремиться к наименьшей площади обозначения горного массива на сопряжении.

Характер примыкания выработок выбирается в зависимости от их назначения и транспортной оснащенности. Например, если уборка породы из рассечки будет производиться скреперной установкой с погрузкой через скреперный полок в вагонетки, размещаемые на рельсовом пути основной выработки, то наиболее предпочтительным типом сопряжения будет прямое пересечение. Если же при проходке длинной рассечки применяется оборудование на колесно-рельсовом ходу и электровозная
откатка, то, очевидно, следует использовать сопряжение типа «ответвление по кривой» с радиусом сопряжений, отвечающим требованиям ПБ.

 

Рис. 20.3. Основные типы сопряжений горизонтальных разведочных выработок:
а и б — соответственно прямоугольное и остроугольное пересечения; е и г — соответственно прямоугольное и остроугольное ответвления; д, ж и з — разветвления по кривым; е — разветвление под углом; и — сопряжение «треугольный узел», к и л — соответственно прямоугольное и тупоугольное примыкания

Рис. 20.4. Схема деревянной крепи сопряжений горизонтальных выработок:
1 — камерные рамы; 2 — половинчатые рамы

К наиболее важным относятся сопряжения выработок око-лоствольных дворов, поскольку их срок службы равен сроку службы всей разведочной шахты или отдельного ее горизонта, и они отличаются большой площадью сечения. От надежной эксплуатации этих сопряжений зависит нормальное функци-нирование всей шахты. Это и предопределяет особые требования к крепи сопряжений. Она должна быть предельно надежной и проектироваться из огнестойких некоррозионных материалов. Чаще всего ее возводят из монолитного бетона.

Сопряжения горизонтальных разведочных выработок на других участках в соответствии с ПБ независимо от устойчивости и крепости пород крепят с обязательной затяжкой кровли. Применяют деревянную крепь, набрызгбетон или комбинацию анкерной крепи с набрызгбетоном.

При выборе конструкции крепи сопряжений необходимо учитывать не только функциональное назначение сопряжения, его тип и устойчивость пород, но и необходимость уменьшения аэродинамического сопротивления в зоне сопряжения путем снижения коэффициента аэродинамического сопротивления крепи и сохранения площади сечения выработок.
 

Деревянная крепь сопряжений горизонтальных выработок состоит из камерных, половинчатых и обычных крепежных рам (рис. 20.4). Камерная рама воспринимает нагрузку большую, чем рядовые рамы, поскольку на ее верхняк укладываются концы верхняков половинчатых рам. В соответствии с этим размеры верхняка и стоек камерной рамы должны обеспечивать ей необходимую прочность.

Верхние концы стоек камерных рам целесообразно охватывать хомутами, а в качестве верхняков в необходимых случаях использовать металлические балки двутаврового профиля.

Способ проходки сопряжения выбирают в зависимости от размеров его поперечного сечения, устойчивости вмещающих пород и их крепости, а также от направления забоя по отношению к основной выработке. Сопряжение проходят полным или неполным сечением, равным площади поперечного сечения одной из сопрягаемых выработок, с последующим его расширением. На рис. 20.5 приведена схема проходки сопряжения полным сечением. В первую очередь проходят начальный участок сопряжения площадью поперечного сечения одной из сопрягаемых выработок (см. рис. 20.5,а). Для расширения пройденного участка сопряжения в сторону второй сопрягаемой выработки бурят шпуры, а под верхняки деревянной крепи устанавливают камерную раму. После этого стойки рядовых рам у камерной рамы удаляют. После отбойки и уборки породы устанавливают деревянную крепь (см. рис. 20.5,6). Оставшуюся часть сопряжения проходят полной площадью поперечного сечения.

Перспективным направлением в креплении сопряжений разведочных выработок является применение метода безопалубоч-ного бетонирования — использование набрызгбетона. В качестве временной крепи перед нанесением набрызгбетона может успешно применяться металлическая анкерная крепь, устанавливаемая сразу же вслед за подвиганием забоя. Толщина

набрызгбетона в зависимости от условий эксплуатации выбирается в пределах 5—15 см. Получаемая таким образом комбинированная крепь обладает высокими прочностными и экономическими показателями.

Для разрушения породы при проходке сопряжений в большинстве случаев применяют традиционный буровзрывной способ. Буровзрывные работы целесообразно вести по методу контурного взрывания. Длина одной заходки должна составлять 1,2—1,5 м.

Для уменьшения влияния зажима эффективно применение двойного клинового вруба и некоторых других наклонных врубов. Диаметр оконтуривающих шпуров следует выбирать меньшим, особенно при слабых и неустойчивых породах. Интервал замедления при взрывании врубовых, вспомогательных и оконтуривающих шпуров должен быть не менее 30 мс.

Ведение буровзрывных работ по такой технологии позволяет получить гладкий контур сопрягаемых выработок, уменьшить перебор сечения сопряжения, улучшить условия взаимодействия крепи с породами и использовать более легкую и экономичную крепь.

Рис. 20.5. Схема проходки сопряжения полным сечением

содержание   ..  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  ..