Сборная железобетонная крепь
Одним из основных промышленных видов крепи является сборная железобетонная крепь. Она обладает высокой несущей способностью. В отличие от монолитной бетонной крепи эта крепь способна воспринимать горное давление сразу же после ее возведения. Сборная железобетонная крепь может применяться в горных выработках любой формы поперечного сечения — трапециевидной, прямоугольной, полигональной, арочной, эллиптической и кольцевой.
Элементы сборной железобетонной крепи изготавливают из местных строительных материалов на заводах сборного железобетона и в готовом виде доставляют в горные выработки, где осуществляется ее возведение.
Сборную железобетонную крепь применяют для капитальных горных выработок с большим сроком службы, находящихся в зонах с установившимся горным давлением.
На рис. 3.17 представлены наиболее распространенные виды крепи: трапециевидная, состоящая из двух железобетонных стоек и верхняка, и сплошная арочная крепь из гладких тюбингов ГТК КузНИИшахтостроя. Возведение крепи из тюбингов ГТК осуществляют с помощью крепеустановщика.
Анкерная крепь
Анкерная (штанговая) крепь (рис. 3.18) представляет собой стержни (анкеры), закрепляемые различными способами в скважинах (шпурах), пробуренных в определенном порядке в породах кровли и боков выработки. Диаметр анкеров 20 мм, длина от 0,6 до 3,0 м.
С помощью анкеров скрепляют отдельные слои и толщи пород и обеспечивают их совместную работу без опасных деформаций и обрушений. При наличии непосредственной кровли выработки в виде слоистой породы небольшой мощности и основной кровли, представленной породами средней крепости и прочными при значительной мощности, непосредственную кровлю «подшивают» анкерами к основной кровле. Непосредственную кровлю в виде отдельных слоев породы также «сшивают» анкерами в одну плиту, которая способна воспринимать нагрузки вышележащих пород. Таким образом, анкерная крепь обеспечивает возможность максимально использовать несущую способность пород вокруг горных выработок.
По принципу закрепления в скважине все виды анкерной крепи подразделяют на две группы: замковые, закрепляемые в данной части скважины с помощью различных конструкций механических замков, и беззамковые, имеющие контакт с породой по всей длине тела (стержня), т.е. закрепляемые по всей длине скважины цементным раствором, смолами и другими вяжущими материалами. Замковые анкеры подразделяют на клинощелевые, распорные и безраспорные. Наибольшее распространение получили металлические анкеры с распорным замком.
Штанга клинощелевого типа на одном конце имеет продольный разрез, в который вставляется металлический клин. Штангу с клином вводят в пробуренный шпур до упора. Затем нанесением ударов по выступающему из массива концу штанги достигается ее закрепление. После этого на выступающий конец штанги надевают опорную плиту или металлический подхват и плотно затягивают гайку.
Устройство распорной штанги более сложное. Ее закрепляют в шпуре специальным распорным приспособлением.
Достоинства анкерной крепи заключаются в том, что уменьшается объем вынимаемой породы и снижаются в несколько раз затраты на крепление.