Общие условия применения упрочняющих крепей при динамических проявлениях горного давления

При разработке месторождений полезных ископаемых в условиях удароопасности даже при выполнении ряда профилактических мероприятий не всегда удается полностью обеспечить устойчивое состояние выработок в течение всего срока их существования. Для повышения устойчивости горных выработок в условиях динамических проявлений горного давления необходимо использовать сейсмостойкие крепи, способные при умеренных дополнительных затратах успешно выполнять свои функции в значительно более сложных условиях, чем при статических нагрузках. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют рассмотренные выше упрочняющие виды крепей-штанговая, набрызгбетонная и комбинированная. При этом необходимо выполнять ряд следующих условий:

· параметры штанговой крепи должны обеспечивать такую степень упрочнения массива, при которой компенсированы дополнительные напряжения от динамического воздействия. Поскольку зоны предельных состояний на контуре выработки от совместного действия статических и динамических напряжений проявляются лишь на части периметра, представляется целесообразным наиболее интенсивное упрочнение выполнять в этих зонах предельных состояний;

· конструкции штанговой крепи, учитывая волновой характер динамических явлений и возможность их воздействия на выработку вскоре после обнажения пород и возведения крепи, должны обеспечивать быстрое вступление в работу (не больше 2-3 часов после установки) и сохранять несущую способность в течение всего срока работы крепи;

· набрызгбетонная крепь, создавая на контуре выработки защитное покрытие, сглаживая неровности и снижая при этом местные концентрации напряжений, упрочняет приконтурную зону за счет проникновения в него цементного раствора, следовательно, снижая степень трещиноватости, способна повысить устойчивость выработки. Такая крепь может быть рекомендована как разновидность сейсмостойкой при ее самостоятельном применении или в комбинации со штангами, а в наиболее сложных условиях по устойчивости – в сочетании с металлической сеткой или ее армированием (фибро-бетон). При этом должны обеспечиваться хорошая подготовка породной поверхности и высокое качество крепи;

· при закреплении пород, нарушенных многочисленными трещинами разнообразного направления, анкеры не всегда оказываются надежным средством поддержания выработок. К тому же штанги не предохраняют горные породы от вредного воздействия рудничной атмосферы. В таком случае наилучшую изоляцию может обеспечить слой набрызгбетона.

Поэтому особое внимание следует уделять комбинированной крепи. Причем, набрызгбетон в этих условиях выполняет роль не только изолирующего покрытия, но и одновременно грузонесущей конструкции. Такое сочетание позволяет снизить расход материала, уменьшить поперечное сечение выработки в проходке (в более сложных условиях следует изменять параметры анкерования, а не увеличивать слой набрызгбетона), увеличить скорость проведения выработок. Процесс возведение набрызгбетонной крепи в сочетании с анкерным креплением практически можно механизировать на 80-90%.