Металлическая тюбинговая крепь.

Общий вид чугунного тюбинга 1,2- фланцы (борта);2-ребра жесткости.

Тюбинги, изготовленные из серого чугуна марок СЧ-21 до СЧ48, реже из стали, представляют собой цилиндрические сегменты. Сегменты соединяются в кольца, которые соединяют между собой болтами.

Сборная тоннельная обделка из чугунных тюбингов:

1 — нормальные (обычные) тюбинги Н; 2 — смежные с ключевыми тюбинги С;

3 — ключевой (замыкающий или замковый) тюбинг 3;

4 — рельсовый путь; 5— бетонное основание пути

Анкерная крепь

Анкерная крепь – является прогрессивной и экономически выгодной, применяется в широком диапазоне горнотехнических условий.

Преимущества – повышает безопасность ведения горных работ, так как лучше любой другой крепи противостоит взрывным работам, возможность полной механизации возведения, меньшие расходы материалов и затраты на доставку, позволят по сравнению с рамной крепью уменьшить сечение выработки на 18 – 25 % и ее аэродинамическое сопротивление.

Недостаток – ограниченное применение в сложных условиях.

Схемы анкерования.

а – метод «сшивки» - слоистые породы, скрепленные штанга-ми, работают до появления трещин как единая балка, сопротивление изгибу которой выше, чем суммарное сопро-тивление отдельных нескреп-ленных слоев.

б- метод «подшивки», разрушенные породы в кровле выработки подвешиваются анкерами к ненарушенным породам за пределами свода обрушения (к прочным породам кровли). Анкеры должны выдерживать массу пород в своде обрушения или всей пачки пород непосредственной кровли.

в - применяют в крепких трещиноватых породах, когда крепь выполняет роль ограждающей конструкции, предохраняющей выработку от отдельных случайных вывалов.

Анкерную крепь применяют в качестве постоянной и временной крепи, в самостоятельном виде и в сочетании с другими крепями. Часто анкерный болт используют для вспомогательных целей: подвешивают конвейеры, трубопроводы, монтажные блоки и пр.

Представляют собой систему стержней (штанг), закрепленных в шпурах (скважинах) и расположенных в определенном порядке в породах, окружающих выработку.
По характеру закрепления анкерные крепи разделяют: с закреплением в одной части, обычно в донной (замковые анкеры), и с закреплением по всей длине шпура. По конструкции замка анкеры различают: клинощелевые, распорно – клиновые, распорно – конусные, с закреплением по всей длине шпура.

Самые простые – клинощелевые, представляют собой металлическую штангу или деревянный стержень на одном конце которых имеется прорезь, в которую вставляется клин. Закрепление штанги или стержня производят ударами молотка по другому концу, клин упирается в дно шпура и заклинивает анкер. Нужно строго соблюдать длину и диаметр шпура, так как при перебуре закрепить штангу не удается.

Металлический замковый анкер состоит из стержня 1 с резьбой на одном конце и клиновой головкой (лопаткой) на другом, двух полумуфт 2, опорной шайбы 3 и натяжной гайки 4. Полумуфты надеваются на клиновую часть стержня, стержень с полумуфтами вставляется в установочную трубу, вместе с трубой вводится в шпур через отверстие в верхняке и ударами молотка по концу трубы расклинивается замок (полумуфты набиваются на клиновую часть стержня). Затем надевают шайбу и завинчивают натяжную гайку, притягивая верхняк к кровле. Анкер может воспринимать нагрузку сразу после установки.

Металлический анкер с закреплением быстротвердеющим химическим составом

(а)-Анкер с натяжной гайкой, опорной плиткой и уплотнительным кольцом.
(б)-Анкер с опорной плиткой и натяжной гайкой с уплотнительным кольцом.
(г)- 1-стержень; 2-шайба; 3-полукруглая гайка; 4- натяжная гайка; 5-стопор;6- уплотнительная шайба.

Ампулы с полиэфирной композицией

Время установки:

· Медленные - АП, цвет – синий, 40...50сек.

· Быстрые - АП-У, цвет – серый, 27...32сек.

· Сверхбыстрые - АП-М, цвет – желто-коричн, 17...22сек.

Размеры ампул для всех типов:

Диаметр – 24,5мм;

Длина – 330, 400, 470 мм.

Усилие при вытягивании анкера более 5 тонн (50кН).

Состоит из металлического или полимерного стержня, ампулы (ампул) с химическим закрепителем на основе синтетической смолы, уплотнительного кольца, опорной плитки и натяжной гайки . Ампулы на основе полиэфирной смолы состоят из полиэтиленовой оболочки, в которой помещается смола и там же помещается полиэтиленовая трубка с отвердителем. Металлические стержни периодического профиля изготавливаются из стали диаметром 18-25 мм. На внешнем конце стержня имеется резьба под гайку. Конец стержня, вводимый в шпур, выполнен в виде ласточкина хвоста, что способствует разрыву оболочки ампулы.

Уплотнительное кольцо – для предотвращения вытекания из скважины закрепляющего состава. В шпур вначале вводят одну или несколько ампул с закрепителем, затем стержень с резиновым кольцом. При вращении стержня ампулы разрываются, содержимое заполняет пространство между стержнем и породой, затвердевает и закрепляет анкер в шпуре. Через 1-2 часа анкера готовы к работе. Преимущества: простота конструкции, меньшая трудоемкость установления, большая прочность закрепления даже в слабых породах, простая механизация установки.

Канатные анкеры.

АКО1

АКО2

АКО.М3

АКО.М4

Диаметр каната – 15,2мм. Длина 3- 11м. Расчетная несущая способность 210 кН.

Анкер канатный АКО1.

Закрепляется ампулами с минеральной или полиэфирной композицией путем подачи и вращения в скважинах диаметром 27мм; 30мм; 36мм; 43мм.
Назначение: упрочнение приконтурного массива горных выработок за счет сшивки слоистой толщи пород и подвески неустойчивой части массива к устойчивой.
Область применения:

· Выработки, расположенные на границе с выработанным пространством;

· Демонтажные камеры;

· Газо – дренажные каналы;

· Выработки для повторного использования;

· Монтажные камеры;

· Сопряжения выработок;

· Выработки с неустойчивой кровлей мощностью более 3-4м;

· Крепление приводных головок ленточных конвейеров;

· Подвеска монорельсовых дрог;

· Крепление тоннелей;

Крепь состоит из стержня анкера, выполненного из стального семижильного каната 15К7, соединенного с муфтой посредством клиновой втулки. Муфта снабжена гайкой. Для увеличения жесткости каната на сопряжении с муфтой к торцу последней присоединена направляющая трубка. Для увеличения плотности закрепляющего материала и качественного перемешивания двухкомпонентного составов канат снабжен проволочным шнеком.
При закреплении канатного анкера минеральной композицией ампульным способом в головной части каната выполнен винт, обеспечивающий предварительное натяжение анкера без времени ожидания отверждения в сухих и обводненных породах.

Анкер канатный АКО2.

Ампульно – нагнетательного способа закрепления. Ампулы с полиэфирной смолой или минеральной композицией. Состав для нагнетания: цементные смеси; Геофлекс; Шахтизол -100; Беведол – беведан. Верхняя часть стержня закрепляется ампульным способом в шпуре диаметром 30мм. Нижняя часть в шпуре диаметром 43мм. В этой части шпура канат охватывает трубка с герметизаторм. Вначале устанавливается анкер ампульным способом, затем следует герметизация устья шпура и нагнетание смолы в шпур на всю оставшуюся длину. Для нагнетания смесей требуется насосное оборудование.