Костровая крепь

КОСТРОВАЯ КРЕПЬ (а. chock, chock support; н. Pfeilerausbau, Kasten; ф. soutenement а piles, epi de piles, empilage; и. llaves, entibacion соn llaves, sostenimiento соn llaves) — располагаемые на некотором расстоянии друг от друга крепёжные конструкции столбчатой формы, в основном собираемые из отдельных деревянных, металлических или пневмобалонных элементов, укладываемых друг на друга в определённом порядке. Применяется в очистных выработках в качестве посадочной крепи при управлении горным давлением способами обрушения и плавного опускания кровли, в подготовительных выработках — для крепления берм (охраны выработок), а также для закладки пустот над крепью при значительных вывалах породы из кровли выработки. Различают переносную (разборную) и неразборную передвижную костровую крепь.

В очистных выработках применяют переносную костровую крепь. До 1940-х гг. деревянные конструкции этой крепи устанавливали на подушки из угольной или породной мелочи (около 8 см), увеличивавшей осадку конструкции, что отвечало существовавшему мнению о целесообразности использования в очистных выработках податливых крепей. Дальнейшее развитие способа управления горным давлением, выразившееся в переходе к полному обрушению кровли, обусловило применение в лавах жёстких крепей (были созданы жёсткие костры, прочно расклиниваемые под кровлю). С 1946 в CCCP начали широко применять переносные металлические костры с разборным устройством, вытеснившие во всех угольных бассейнах деревянную крепь. Однако, в связи с интенсивным применением с 1955 более совершенной посадочной крепи в виде органных стенок область использования костровой крепи ограничилась пластами со слабыми вмещающими породами, а также пластами со значительнымы колебаниями мощности в пределах участка. На современных шахтах деревянную костровую крепь применяют при управлении горным давлением плавным опусканием кровли на почву, металлическую — обрушением кровли в лавах по пологопадающим пластам.

Костры собирают из деревянных или металлических брусьев, балок длиной от 0,7 до 1,2 м. В качестве деревянных элементов используют рудничные стойки и брусья, балки для металлических костров — отрезки отожжённых (для уменьшения хрупкости и упругости) старых рудничных рельсов или двутавра; рабочая нагрузка на металлический костёр 3 MH. Конструкции придают форму прямоугольной или треугольной клетки, заполняемой или не заполняемой породой (рис. 1).

При наклонном и крутом падении костры выкладывают между заранее поставленными стойками. В очистном забое костровую крепь размещают по падению пласта параллельно забою в один или два ряда (рис. 2) с расстоянием между кострами в ряду по падению 2-3 м (в зависимости от прочности пород непосредственной кровли).

Между кострами устанавливают призабойные стойки. Для облегчения разборки деревянных и металлических костров применяют металлические замковые балки (рис. 3), которые размещают в верхней части костра.

Переноску костров производят снизу в последовательном порядке с опережением нового ряда на один костёр.

Для управления горным давлением способом плавного опускания кровли в лавах крутопадающих пластов мощностью от 0,4 до 1,2 м в CCCP разработана пневматическая костровая крепь из соединённых между собой механически либо методом вулканизации 2-4 мягких подушкообразных оболочек (длиной 1300-1400 мм, шириной 700-740 мм, высотой 200-400 мм, массой 55-90 кг) с начальным распором от 70 до 275 кН. Изготавливают оболочки из резино-корда и рукавных капроновых тканей (рис. 4).

За рубежом (например, в ФРГ) на отдельных шахтах применяют костровую крепь из неразборных передвижных костров на салазках, снабжённых разгрузочными устройствами, а также из самопередвигающихся гидрофицированных костров, состоящих из двух гидравлических стоек постоянного сопротивления, установленных на одном основании (расстояние между стойками можно изменять при помощи горизонтального гидравлического домкрата).

Костровую крепь в качестве средства охраны выработок применяют при бесцеликовой отработке пластов. Используют её для поддержания подготовительных выработок на границе с выработанным пространством. На угольных шахтах CCCP область применения костровой крепи (костры из шпального бруса) ограничена пластами мощностью менее 2,5 м при прочности непосредственной кровли и непосредственной почвы менее 20 МПа. За рубежом костровая крепь вытесняется более совершенным средством охраны горных выработок — литыми полосами из быстротвердеющих материалов.

Костровую крепь для закладки пустот чаще всего применяют при восстановлении заваленных выработок, когда высота свода обрушения не превышает 2-3 м. Костры выкладывают над крепью (рис. 5) таким образом, чтобы давление по возможности передавалось на стойки рам, а не на верхняки.