Технология возведения деревянной крепи.

Все работы в подготовительном забое, и в том числе возведение крепи, производятся согласно утвержденного паспорта. Вначале готовят место для установки крепи – очищают забой от нависших кусков угля и породы, производят разметку и устройство лунок для стоек или углубления для леженя. Глубина лунок от 5см в крепких породах до 15 см в мягких породах. В лунки устанавливают стойки. Для удержания стоек в необходимом положении их раскрепляют с соседними рамами досками или строительными скобами. Стойки устанавливаются комлем вверх, чтобы обеспечить большую опорную площадь для верхняка и устранить распространение воды из лунки по капиллярам древесины по всей длине стойки. Накладывают верхняк. Раму выверяют по отвесам и вискам и тщательно расклинивают. Рамы устанавливают «сплошняком» или в «разбежку» - в соответствии с паспортом. Затем производят затяжку кровли и бортов выработки.
Пустоты между затяжкой и стенками выработки заполняют мелкой породой («забутовка»). Для обеспечения крепи продольной устойчивости между соседними рамами устанавливают в верхних углах и посредине стоек вдоль выработки распорки.

Полная крепежная рама: 1- стойка; 2- клинья; 3- верхняк;4- затяжка; 5- трап; 6- лежень.

Установка полной крепежной рамы отличается от установки неполной крепежной рамы тем, что работа начинается с укладки лежня в заранее приготовленные углубления (углубления должны быть равны половине или полной толщине лежня), а стойки устанавливают на лежень.

32. Технология проведения горных выработок в однородных мягких породах с помощью проходческих комбайнов.( Из лекций)

Применение проходческих комбайнов для проведения выработок по однородным мягким породам и по углю является наиболее прогрессивным решением. Основным достоинством комбайнового способа проведения горных выработок является:

- полная механизация и совмещение во времени основных процессов выемки и погрузки горной массы и частичное совмещение работ по возведению постоянных рамных крепей;

- увеличение скорости проведения выработок и производительности труда рабочих в 2-3 раза;

- обеспечение большей, чем при буровзрывном способе, устойчивости обнажения горных пород, так как не нарушается массив по контуру выработки;

- повышение безопасности и санитарных условий работ.

В конструктивном отношении проходческие комбайны могут быть разделены на комбайны роторного типа с разрушением массива по всей площади забоя и избирательного действия.

Комбайны роторного типа на угольных шахтах применяют реже, так как имеют меньший диапазон поперечных сечений горных выработок как по форме, так и по размерам, большую массу и стоимость.

Комбайны избирательного действия позволяют проводить выработки практически любой формы (за исключением круглой) и различной площади поперечного сечения (от 4 до 30 м²). Комбайны этого типа позволяют вести раздельную выемку угля и породы, устанавливать крепь в непосредственной близости от забоя и т.д.

При проведении выработок по однородной мягкой породе или по углю забой, как правило, разрабатывается снизу вверх заходками, величина которых кратна шагу крепи.

При проведении выработок комбайнами большое значение приобретает производительность транспортных средств и возможность их непрерывной работы. Это достигается применением комплектов оборудования или проходческих комплексов. Наиболее высокие показатели скорости и производительности труда достигаются при сочетании комбайна с ленточным телескопическим конвейером 1ЛТП-80, а при его отсутствии – ленточный перегружатель типа ППЛ-1К и скребковый конвейер.

Производительность комбайна и всего комплекта оборудования снижается из-за наличия немеханизированных процессов проходческого цикла, особенно по возведению постоянной крепи, требующих остановки комбайнов. Для максимальной механизации доставки элементов крепи в подготовительный забой используют контейнеры, которые загружают на поверхности и доставляют в забой в вагонетках электровозами или с помощью монорельсовой дороги.

В настоящее время большое внимание уделяется применению проходческих комплексов КГК-1М, КГК-2, КСО-1, ДП-1, КР-2, КН-5Н, “Кузбасс” и др.

Шахтное и подземное строительство

(строительство вертикальных горных выработок; специальные способы строительства горных выработок)

9. Комплексы оборудования для строительства стволов средней глубины.

(из лекции №7 Каверина)

Стволы средней глубины - 300-700 м

Для проходки стволов средней глубины применяются комплексы КС-2у и 2КС-2у с погрузочными машинами КСМ и КС-2у/40 c механизированным вождением грейфера

Комплекс КС-2у имеет самое широкое распространение при проходке стволов, что обусловлено широким диапазоном диаметров стволов и высокими ТЭП при относительной простоте конструкции. Комплекс оснащен двухконцевым подъемом для выдачи породы в бадьях вместимостью 3-5 м³.

Трехэтажный проходческий полок подвешен на двух лебедках по полиспастной схеме на четырех направляющих канатах, из которых два отводящих служат для подвески секционной опалубки. Бурят шпуры установкой типа БУКС-1м.

Комплекс 2КС-2у отличается от КС-2у применением двухгрейферной машины 2КС-2/40. Для подъема комплекс оснащен двумя одноконцевыми подъемными машинами, работающими с 3-4 бадьями вместимостью 5-6,5 м³ с их поочередной перецепкой. Бурят шпуры двумя усановками типа БУКС-1м.

Достоинства комплексов: полная механизация трудоемких процессов; высокая производительность труда и скорость проходки.

Недостатки комплексов: большая масса; высокая стоимость, трудоемкость и продолжительность монтажа и демонтажа оборудования. Эксплуатационные затраты этих комплексов в 1,5-1.8 раза выше, чем ОСК.

26. Сущность специального способа проходки стволов с помощью опускных крепей. Нарисовать схему.

Опускная (погружная) крепь - разновидность опускного колодца, применяемая при стр-ве устьев стволов в неустойчивых водоносных породах или же стволов небольшой глубины (до 50 м) в условиях городской застройки вблизи зданий, сооружений, не допускающих деформаций поверхности. B этих случаях опускная конструкция выполняет роль постоянной крепи. Погружение её на проектную глубину осуществляется, как правило, в тиксотропной "рубашке". Впервые в отечеств. практике погружение крепи шахтного ствола в тиксотропной "рубашке" было осуществлено "Мосметростроем" в 1969. Позже по этой технологии возведён ряд стволов при стр-ве метрополитенов в Москве, Киеве, устьев стволов в неустойчивых грунтах в Донбассе.
Отличие опускных крепей от опускных колодцев заключается в несколько иных конструктивных решениях элементов крепи и технологии погружения. Изготавливается опускная крепь из тюбингов или же из монолитного железобетона. При использовании тюбинговой крепи собств. веса конструкции недостаточно для самостоят. внедрения в грунт и погружения. B этих случаях, как правило, выполняют принудит. задавливание крепи c помощью системы гидродомкратов, для чего используют спец. конструкции опорных воротников.

Осн. конструктивные элементы опускного колодца: ножевая часть, оболочка и днище, к-poe возводится после опускания колодца на проектную глубину. Ножевая часть воспринимает и распределяет нагрузки от стен колодца, способствует его перемещению. Конструкция ножевой части выбирается в зависимости от типа пересекаемых грунтов и материала стен сооружения. Оболочка опускного колодца воспринимает давление окружающего грунта. Изготавливают её из монолитного железобетона (толщина 0,5-3 м) или же сборных плоских панелей (толщина 0,3-0,8 м), крупных пустотелых блоков и др. в зависимости от назначения сооружения. Для уменьшения сил трения стен колодца o грунт применяют т.н. тиксотропную рубашку (рис.), к-рую создают за счёт заполнения тиксотропным раствором полости между наружной поверхностью конструкции и грунтом. Полость шир. 10-15 см образуется за счёт выступа на ножевой части опускного колодца. Для удержания тиксотропного раствора на уступе ножевой части выполняют спец. замок, препятствующий прорыву раствора внутрь колодца по мере выемки грунта. B качестве тиксотропного используют глинистый раствор, плотность к-рого подбирается c таким расчётом, чтобы его гидростатич. давление на каждой рассматриваемой глубине было больше бокового давления грунта и грунтовых вод.
B случае, если собственного веса конструкции недостаточно для погружения, прибегают к укладке по периметру оболочки балласта (блоков), создают необходимые усилия c помощью гидродомкратов или используют комбинацию этих способов. После достижения проектной глубины c заглублением ножа в водоупор не менее чем на 1 м бетонируют днище колодца.
Скорость опускания колодца зависит от его габаритов и интенсивности выемки грунта. B начальный момент значение её более высокое - в среднем 0,8-0,9 м/сут, к концу опускания - 0,1-0,2 м/сут.

Рис. Опускной колодец: 1 - банкетка ножа; 2 - ножевая часть; 3 - замок из плотной глины; 4 - оболочка; 5 - тиксотропный раствор; 6 - форшахта.

Проектирование горнотехнических зданий и сооружений

3. Бетонные и железобетонные конструкции, работающие в условиях внецентренного сжатия.

Сжатые ж/б элементы могут быть нагружены внешними продольными силами центрально и внецентренно. Во внецентренно сжатом элементе внешняя сила приложена на расстоянии E₀ от центра тяжести его приведенного поперечного сечения. При определении центра тяжести приведенного поперечного сечения элемента площади сечений арматур должны умножаться на коэффициент приведения, равный отношению прочностей арматуры и бетона на сжатие. Внецентренное сжатие возникает также при совместном действии осевой продольной силы и изгибающего момента эксцентриситет продольной силы в этом случае определяют по формуле:

Примерами внецентренно сжатых элементов являются крайние колонны каркасов многоэтажных зданий, колонны одно­этажных промышленных зданий, несущих крановые нагрузки, арки, элементы тонкостенных покрытий, стены прямоуголь­ных резервуаров и т.п.

К центрально - сжатый ж/б элементам условно относят колонны монолитных и сборных каркасов многоэтажных промышленных зданий и др. В действительности центральное сжатие элементов в конструкциях зданий и сооружений осуществить невозможно. Вследствие неоднородного распределения механических свойств бетона по объему элемента, начальной кривизны оси элемента, отклонения её от вертикали, неуч­тенных внешних сил, неточности установки арматуры и других причин возникают так называемые случайные эксцентриситеты. Так как даже при незнечительных эксцентриситетах прочность ж/б элементов ощутимо снижается, нормы проектирования требуют учитывать их путем расчета случайных эксцентриситетов, а именно

где - длина элемента иди расстояние между его сечениями, закрепленными от смещения;

h - высота сечения.

Кроме того для элементов сборных конструкций необхо­димо учитывать случайный эксцентриситет , вызванный возможным смещением сборных элементов:

Для элементов сборных конструкций слученный эксцентриситет рассчитывается по формуле:

Элементы сжатые со случайными и малыми эксцентриситетами, делают, как правило. квадратного, многоугольного, круглого, кольцевого сечения, внецентренно сжатые с большими эксцентриситетами - прямоугольного, двутаврового, коробового и таврового.

Характерный примером внецентренно сжатого элемента является колонна.

20. Оборудование, располагаемое в станке копра.

В станке копра предусматривается установка различных устройств, обслуживающих подъем. Назначение и конструкция этих устройств зависит от вида применяемого подъема на копре.

При клетевом подъеме для поддержания клети на приемной площадке применяют посадочные кулаки, а при тяжелых клетях - качающиеся площадки. Посадочные кулаки и качающиеся площадки применяют в случае неопрокидных клетей.

При подъеме угля в опрокидных клетях и скипах копры оборудуются разгрузочными кривыми.

Для исключения возможности переподъема сосуда и удар его о шкив - предусматриваются концевые выключатели, устанавливаемые на копре. Для этой же цели на копре устанавливают отбойные устройства, аварийные кулачки - ловители и др.

Опорная рама служит для установки станка копра и конструируется из прокатных или составных балок двутаврового сечения.

Рама опирается на устье ствола, как правило, несколько ниже нулевой отметки. Необходимость такой её посадки обуславливается при клетевом подъеме в устройстве на нулевой отметке приемной площадки - габаритом подкулачных балок с посадочными кулаками; при скиповом подъеме - условиями размещения противопожарных ляд, которые должны быть на одном уровне с нулевой отметкой.

37. Сущность железобетона, его преимущества и недостатки.

Железобетоном называется строительный материал, в котором соединены в монолитное целое бетон и стальная арматура Идея создания железобетона заключает­ся в реальной возможности использования бетона для работы на сжатие, а стали - на растяжение.

Бетон хорошо сопротивляется сжатию, но в 10... 15 раз хуже работает на растяжение. Поэтому в растяну­той зоне железобетонных конструкций укладывают стальную арматуру, которая имеет высокое сопротивле­ние растяжению.

Стальная арматура имеет высокую прочность не только на растяжение, но и на сжатие, поэтому может быть использована и для усиления сжатого бетона (на­пример, в железобетонных колоннах).

В настоящее время трудно найти такую область народного хозяйства, в которой бы при строительстве не применялся железобетон. Такое широкое распростране­ние железобетон получил благодаря его положительным свойствам: долговечности, огнестойкости, стойкости про­тив атмосферных воздействий, высокой сопротивляемо­сти статическим и динамическим нагрузкам, малым эк­сплуатационным расходам по уходу за железобетонны­ми конструкциями. Прочность бетона со временем не только не уменьшается, но может даже увеличиваться. Вследствие почти повсеместного наличия крупных и мелких заполнителей, в больших количествах идущих на приготовление бетона, железобетон доступен к при­менению практически на всей территории нашей стра­ны. Кроме того, железобетону легко могут быть прида­ны любые целесообразные конструктивные и архитек­турные формы.

К недостаткам железобетона относятся: большая масса конструкций; повышенная тепло- и звукопроводность; потребность в квалифицированных рабочих и стро­гом техническом надзоре, так как после бетонирования уже невозможно проверить фактическую прочность бе­тона и проектное расположение арматуры. Вследствие усадки и ползучести бетона в конструкциях могут по­явиться трещины.

Недостаток железобетона - большая собственная масса, частично устраняемая применением пустотелых и тонкостенных конструкций, а также конструкций с бе­тоном на пористых заполнителях.

Совместная работа бетона и стальной арматуры обеспечивается сочетанием основных физико-механиче­ских свойств этих материалов:

- при твердении бетона между ним и стальной арма­турой возникают силы сцепления, вследствие чего оба материала под нагрузкой работают совместно;

- бетон и сталь имеют близкие по значению коэффи­циенты линейного расширения, поэтому колебания тем­пературы в пределах 100°С не нарушают прочности сцепления бетона с арматурой (скольжения арматуры в бетоне не наблюдается);

-плотный бетон (с достаточным содержанием цемен­та) защищает заключенную в нем стальную арматуру от коррозии, а также предохраняет арматуру от непо­средственного действия огня.