Выбор типа крепи горнопроходческих выработок

На устойчивость выработок проходимых в рудном массиве оказывают влияние трещины, развитые согласно с падением рудного тела. Анализ состояния выработок на месторождениях со сложными горно-геологическими условиями показал наилучшую устойчивость выработок, пройденных по падению, наихудшую – по простиранию рудного тела.

Для выбора типа крепи можно воспользоваться зависимостью:

,

Где g – объемный вес пород вышележащей толщи, т/м³; Н – глубина заложения выработки, м; s_сж – предел прочности пород при сжатии, т/м².

Рассматриваются три случая (таблица 1):

1. , породы устойчивы. При проведении выработок в перемятых, раздробленных зонах рекомендуется набрызгбетонная крепь толщиной 3-5 см.

2. , породы требуют ограждения.

Рекомендуемые типы крепи – штанговая, деревянные.

3. , прочная податливая металлическая крепь, железобетон.

Таблица 1

Безразмерные параметры предварительного выбора вида крепи в зависимости от длительной прочности пород на сжатие

Коэффициент крепости по М.М. Протодья-конову, f	Объемный вес нале-гающих пород, g, т/м3	Глубина заложения выработки, Н, м	Длительная прочность на сжатие, sсж,т/м2	Значение безразмерных параметров, D	Вид крепи
Для глубин до 500м
15-20	2,7			0,09	без крепления
12-15	2,7			0,10	без крепления
10-12	2,7			0,12	штанговая
9-10	2,7			0,15	штанговая

Продолжение таблицы 8

8-9	2,7			0,20	штанговая
7-8	2,7			0,29	арочная податливая, штанговая, деревянная
	2,7			0,39	арочная податливая, штанговая, деревянная
	2,7			0,51	арочная податливая, бетонная, деревянная
	2,7			0,68	арочная податливая, бетонная
	2,7			1,07	железобетонная
для глубин свыше 500м
15-20	2,7			0,10	без крепления
12-15	2,7			0,11	штанговая
10-12	2,7			0,13	штанговая
9-10	2,7			0,17	штанговая
8-9	2,7			0,23	штанговая
7-8	2,7			0,32	арочная податливая, бетонная, деревянная
	2,7			0,44	арочная податливая, бетонная, деревянная
	2,7			0,56	арочная податливая, бетонная
	2,7			0,75	железобетонная
	2,7			1,19	железобетонная

В табл. 2 отражен окончательный выбор типа крепи в зависимости от геомеханических и горно-геологических условий.

Таблица 2

Тип крепи в зависимости от геомеханических и горно-геологических условий

Коэффициент крепости по Протодья-конову М.М.	Геологическое описание горных пород и руд (оценка их устойчивости)	Расположение горных выработок по отношению к залеганию пород
выработки по простиранию и падению	выработки вкрест простирания
ГКР	ГПР отка-точные	ГПР	геолого-разведоч-ные	нарезные	ГКР	ГПР отка-точные	ГПР	геолого-разведоч-ные	нарезные
А. Нерудные породы
14-18	Плотные неизмененные кварцитовидные породы – сливные кварцы (устойчивые)	Торкрет-бетон	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Торкрет-бетон	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Без крепления
14-16	Плотные кварцитовидные породы с густой вкрапленностью сульфидов (устойчивые)	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Торкрет-бетон	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Торкрет-бетон	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Без крепления
9-14	Малотрещино-ватые слабо рас-сланцованные туфы среднего состава (средне-устойчивые)	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Штанго-вая крепь с торкрет-бетоном	Штанго-вая крепь	Без крепления	Без крепления	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Штанго-вая крепь с торкрет-бетоном	Штанго-вая крепь	Без крепления	Без крепления
10-14	Кремнистые сланцы (неустойчивые)	а) Арочная податливая металличес-кая крепь; б) Торкрет-бетон	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная подат-ливая метали-ческая крепь.	Штанго-вая крепь	Штанго-вая крепь	Штанго-вая крепь	а) Арочная податливая металличес-кая крепь; б) Торкрет-бетон	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная подат-ливая метали-ческая крепь.	Штанго-вая крепь	Штанго-вая крепь	Штанго-вая крепь

Продолжение таблицы 2

7-9	Надрудные рас-сланцованные туфы кварцевых альбитофиров (среднеустой-чивые)	а) Арочная податливая металличес-кая крепь; б) Торкрет-бетон; в) Бетонная крепь	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная податли-вая метал-лическая крепь; в) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а) Арочная податливая металличес-кая крепь; б) Торкрет-бетон; в) Бетонная крепь	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная податли-вая метал-лическая крепь; в) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь
Б. Руды
14-17	Массивные мелкозернистые руды (устойчивые)	Штанговая крепь	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Штанговая крепь	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Без крепления
14-16	Среднезернис-тые массивные медноколчедан-ные руды (сред-неустойчивые)	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Штан-говая крепь	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Штан-говая крепь	Без крепления	Без крепления	Без крепления
12-14	Окремнелые малозернистые серноколчедан-ные руды большой мощности (более 8 м) (устойчивые)	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Штан-говая крепь	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Штан-говая крепь	Без крепления	Без крепления	Без крепления

Продолжение таблицы 2

10-15	Сильно трещиноватые руды в зоне тектонических нарушений (неустойчивые)	а) Арочная податливая металличес-кая крепь; б) Торкрет-бетон	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная податли-вая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон; г) Дере-вянная крепь.	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а) Арочная податливая металличес-кая крепь; б) Торкрет-бетон	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная податли-вая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон.	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь
10-14	Крупнозернис-тые серноколче-данные руды; вкрапленные медно- и серно-колчеданные руды в слабо рассланцован-ных кварцевых альбитофирах (среднеустой-чивые)	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная податливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон; г) Дере-вянная крепь.	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь; б) Дере-вянная крепь	а)Штанго-вая крепь	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная податливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь.	а)Без креп-ления; б)Штан-говая крепь; в) Дере-вянная крепь	Без крепления	Без крепления
В. Подрудные породы
12-15	Окремнелые слаборасслан-цованные кварцевые аль-битофиры (сред-неустойчивые)	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Штан-говая крепь с торкрет-бетоном	Штан-говая крепь	Без крепления	Без крепления	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Штан-говая крепь с торкрет-бетоном	Штан-говая крепь	Без крепления	Без крепления

Продолжение таблицы 2

12-14	Плотные, нетре-щиноватые диабазовые порфириты (устойчивые)	Штанговая крепь с торкрет-бетоном	Торкрет-бетон	Без крепления	Без крепления	Без крепления	Торкрет-бетон	Торкрет-бетон	Без крепления	Без крепления	Без крепления
10-14	Кварцевые альбитофиры среднерасслан-цованнные, пиритизирован-ные, хлоритизи-рованные (среднеустой-чивые и неустойчивые)	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная пода-тливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон; г) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а)Без креп-ления; б)Штан-говая крепь; в) Дере-вянная крепь	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная пода-тливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон; г) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а)Без креп-ления; б)Штан-говая крепь; в) Дере-вянная крепь
7-10	Интенсивно рас-сланцованные, хлоритизиро-ванные кварцевые альбитофиры и туфы кварцовых альбитофиров (неустойчивые)	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная податливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон; г) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная податливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в)Торк-ретбетон; г) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная пода-тливая метал-лическая крепь; в) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.

Продолжение таблицы 2

9-14	Слабо трещино-ватые диабазо-вые порфириты (среднеустой-чивые)	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная податливая метал-лическая крепь; в) Монолит-ная бетонная крепь.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь.	Штан-говая крепь	Штан-говая крепь	Без крепления	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная податливая метал-лическая крепь; в) Монолит-ная бетонная крепь.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь.	Штан-говая крепь	Штан-говая крепь	Без крепления
6-8	Филлитовидные сланцы, окремнелые, груборасслан-цованные (толщина плиток 4-8 см) (среднеустой-чивые)	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная податливая метал-лическая крепь; в) Монолит-ная бетонная крепь.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	Без крепления	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Арочная податливая метал-лическая крепь; в) Монолит-ная бетонная крепь.	а) Штан-говая крепь с торкрет-бетоном; б) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь.	Штан-говая крепь	Штан-говая крепь	Без крепления
5-6	Филлитовидные сланцы расслан-цованные (неустойчивые)	а) Арочная податливая метал-лическая крепь; б) Монолит-ная бетонная крепь.	а) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь; б) Моно-литная бетонная крепь; в) Дере-вянная крепь.	а) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь; б) Моно-литная бетонная крепь; в) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а) Арочная податливая метал-лическая крепь; б) Монолит-ная бетонная крепь.	а) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь; б) Моно-литная бетонная крепь; в) Дере-вянная крепь.	а) Ароч-ная подат-ливая метал-лическая крепь; б) Моно-литная бетонная крепь; в) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.	а) Штан-говая крепь; б) Дере-вянная крепь.

Окончание таблицы 2