Временная крепь

ВРЕМЕННАЯ КРЕПЬ (а. temporary lining, temporary support; н. vorlaufiger Ausbau; ф. boisage provisoire, soutenement provisoire; и. entibacion provisional) — горная крепь капитальных и подготовительных подземных выработок, устанавливаемая в их призабойной части в период проходки.

В CCCP в горизонтальных и наклонных выработках применяются верхние крепи: консольная выдвижная, подвесная (при отсутствии в выработке бокового давления и пучения пород почвы); рамная (при наличии бокового давления). Консольная выдвижная временная крепь (рис. 1, а, б, в) состоит из консольно расположенных у кровли выработки металлических балок и опирающегося на них предохранительного перекрытия в виде настила из деревянных распилов или из верхняков с затяжками (в последующем в большинстве случаев используются как элементы постоянной крепи).

Консольные балки свободно подвешиваются на скобах к верхнякам постоянной крепи; конструкция скоб позволяет легко передвигать балки с перекрытием вслед за забоем выработки. При сплошной бетонной или железобетонной постоянной крепи консольные балки временной крепи подвешиваются в скобах к анкерам, закрепляемым в породах кровли. Подвесная (штыревая, анкерная) временная крепь (рис. 2, а, б) — перекрытие (ограждение) в виде верхняков с затяжками или металлической сеткой, удерживаемое под кровлей выработки анкерами или металлическими штырями, заделанными в породу.

Перекрытие подвесной временной крепи часто используется как элемент постоянной крепи. Подвесная (анкерная) временная крепь может применяться также в качестве опалубки при креплении выработки монолитной бетонной или железобетонной крепью. Рамная временная крепь применяется в двух модификациях: в виде переносной (повторно используемая) и непереносной. Переносные рамные временные крепи — металлические арки, трапециевидные или прямоугольные рамы с быстроразъёмными соединительными узлами. Конструкция этих крепей в общем аналогична серийно выпускаемым металлическим, применяемым для постоянного крепления выработок. В качестве элемента переносной рамной временной крепи используют также гидравлические стойки очистных забоев (типа 2ГСК, 2ГВС и др.) и призабойные стойки трения (типа М). Применяются металлические инвентарные крепи (типа МИК) с безболтовыми (кулачковыми и клиновидными) податливыми узлами; используются в последующем как постоянные. Демонтаж рам переносной временной крепи (для повторного использования) производится после установки между ними рам постоянной крепи. Непереносные рамные временные крепи — серийные крепёжные металлические рамы, которые устанавливаются непосредственно у забоя проводимой выработки и используются в дальнейшем в качестве составной части постоянной крепи. При установке в выработках постоянной бетонной или железобетонной крепи непереносная металлическая временная крепь остаётся в бетонном массиве в виде жёсткой арматуры. Иногда функции временной крепи выполняют рамы постоянной крепи, установленные с несколько большим шагом; возведение постоянной крепи в этом случае сводится к установке дополнительных рам в промежутках между рамами временной крепи.

Временная крепь в вертикальных выработках (шурфах, вертикальных стволах) применяется при проходке в слабых, неустойчивых породах. Состоит временная крепь из металлических колец (рис. 3), которые по мере подвигания забоя подвешивают друг к другу; первое кольцо крепится к элементам постоянной крепи с помощью крючьев (подвесок) из круглой стали диаметром 25-32 мм; расстояние между подвесками по периметру кольца 1,5-2 метра. Металлические кольца собирают из отдельных сегментов (швеллерные балки № 16-20).

Расстояние между кольцами временной крепи обычно 1-1,5 м. Для жёсткости между кольцами устанавливают вертикальные распорки — деревянные стойки диаметром 100-150 мм или металлические трубы диаметром 100 мм. Пространство между кольцами и стенками выработки затягивают распилами или досками. Кольца временной крепи при установке расклинивают.

Техническая характеристика временной крепи (несущая способность, конструктивные параметры, расход материалов и др.) определяется для каждой выработки в зависимости от конкретных горно-геологических и производственно-технических условий применения.

За рубежом для крепления призабойной части выработок применяют выдвижные консольные временные крепи с предохранительными перекрытиями. Консольные балки обычно изготовляют из рельсов или двутавровых балок длиной до 6 метров и прикрепляют к рамам постоянной крепи при помощи скоб (рис. 4).

На шахтах ПНР используется рамная переносная временная крепь, изготовляемая из проката желобчатого профиля. Стойки рамы раздвижные; каждая состоит из двух отрезков, соединённых при помощи клинового фрикционного замка. К верхнему концу стойки приварены башмаки для укладки верхняка. Кровля выработки затягивается металлической сеткой. Первоначальный распор рамы при её установке создаётся переносным домкратом. Крепь имеет конструктивную податливость.

Совершенствование верхней крепи и расширение области их применения ведётся в направлениях: создания механизированных передвижных крепей как самостоятельных, так и технологически и конструктивно связанных с горнопроходческим оборудованием и являющихся основной частью механизированных горнопроходческих комплексов (например, КГК-1М, KH-5Н, "Прогресс", "Союз-19"); использования анкеров самостоятельно и в сочетании с другими видами крепей; освоения эффективных способов и средств упрочнения вмещающих выработки горных пород.