Вспомогательный информационный материал к Лабораторной работе №5.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

"ВОРКУТИНСКИЙ

ГОРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"​

Лабораторная работа № 5

по дисциплине «Общий курс горной отрасли»

«Конструкции анкерной крепи в капитальных и наклонных горных выработках»

Преподаватель: Ушаков Р.С.

Цель работы.

Познакомиться со спецификой возведения и конструкций анкерной крепи.

Порядок выполнения работы.

1. Анкерная крепь – определение.

2. Область применения анкерной крепи?

3. Преимущества анкерной крепи.

4. Для чего нужна анкерная крепь?

5. Каким образом происходит закрепление анкеров?

6. Выполнить чертёж видов анкерных крепей.

Содержание отчёта.

Отчёт по работе должен содержать:

а) наименование и цель работы;

б) схемы, таблицы, рисунки, описания обозначений и определений;

в) вывод.

Вспомогательный информационный материал к Лабораторной работе №5.

АНКЕРНАЯ КРЕПЬ — горная крепь, основной элемент которой металлический, железобетонный, полимерный или деревянный стержень (анкер), закреплённый в шпуре (скважине).

Предназначена для упрочнения массива горных пород и повышения устойчивости его обнажений путём скрепления различных по прочности породных слоев. Первые сведения о применении анкеров для крепления горных выработок относятся к 1900, когда на угольной шахте в Верхней Силезии были использованы деревянные клинощелевые анкеры. Опыты с применением стальных анкеров для крепления штреков проведены в Нидерландах, Германии, Великобритании, США ещё перед 1-й мировой войной 1914-18. Промышленное использование анкерной крепи началось после 2-й мировой войны 1939-45.

При подземной разработке месторождений полезных ископаемых анкерной крепи применяют для крепления капитальных, подготовительных и очистных горных выработок (независимо от формы, поперечного сечения и срока службы) самостоятельно или в сочетании с рамными крепями; используют также как средство борьбы с пучениемпород почвы, укрепления угольного или породного массива, который впоследствии должен разрушаться комбайном (полимерная и деревянная анкерная крепи), для предотвращения отжима угля в очистных забоях, подвески труб различного назначения и закрепления горно-шахтного оборудования. Различают анкерные крепи с закреплением анкеров в донной части шпура, скважины (точечное закрепление) с помощью различных механических замков и по всей длине или значительной её части (сплошное закрепление) химическими составами на основе синтетических смол, цементными (песчано-цементными) растворами, с помощью энергии взрыва. В CCCPраспространение получила анкерная крепь с точечным закреплением анкеров (типа ШК, AK-8, АД-1, AP-2, ЭС-2), которую целесообразно применять в породах с прочностью на одноосное сжатие не ниже 29 МПа. Она состоит из металлического анкера (рис. 1) длиной 0,8-2,5 метров и диаметром 20 мм, имеющего на одном конце (в замковой части) клиновидную головку, на другом — резьбу, двух полумуфт, опорной плиты и натяжной гайки.

Анкерные крепи со сплошным закреплением анкеров целесообразно применять в слабых неустойчивых горных породах прочностью на одноосное сжатие менее 29 МПа; не исключается применение и в более крепких породах. При закреплении анкеров химическим составом (рис. 2) в скважину вводится необходимое количество ампул с химическим закрепителем (смола и отвердитель), а затем стержень, вращаемый с помощью сверла или перфоратора и подаваемый ко дну скважины.

Оболочка ампул разрывается, их содержимое перемешивается. После затвердения химического состава и закрепления анкера устанавливают опорную плиту, создают предварительное натяжение гайкой. При закреплении анкеров (железобетонных) цементными (песчано-цементными) растворами последние подаются в скважину в ампулах или специальным насосом. Анкеры, закрепляемые энергией взрыва (в стадии промышленного освоения), представляют собой металлическую трубу, заполненную взрывчатым веществом. Помещённый в скважину трубчатый анкер после взрывания заряда взрывчатых веществразвальцовывается, принимая форму скважины, и прочно закрепляется. Несущая способность анкера: с точечным закреплением 49-69 кН, со сплошным — 147-196 кН. Применение анкерной крепи позволяет в 2- 2,5 раза снизить трудоёмкость работ по креплению (по сравнению с рамными крепями); значительно снижается расход крепёжных материалов. В подземном транспорте и гидротехническом строительстве анкерная крепь служит для стабилизации массива горных пород в процессе строительства, а иногда и эксплуатации подземного сооружения.

Применение анкерной крепи возможно как в крепких скальных породах, так и нарушенных полускальных при достаточно ровном контуре выработки. Анкерные крепи можно использовать в сочетании с другими видами крепи: полигональной, арочной или из набрызг-бетона. В анкерной крепи используют металлические анкеры с замковыми устройствами (клинощелевые и распорные), железобетонные (набивные, нагнетаемые, "перфо") и полимербетонные, закреплённые по всей глубине шпура (рис. 3, а, б, в).

В выработках большого поперечного сечения устанавливают предварительно напрягаемые железобетонные анкеры (рис. 3, г), которые вступают во взаимодействие с массивом породы до проявления в ней деформаций. Железобетонные и полимербетонные анкеры могут входить в состав постоянной крепи подземных выработок. Анкеры располагают преимущественно в сводовой части выработки: в радиальном направлении в однородных трещиноватых породах, вкрест простиранию пластов и трещин в слоистых породах; шаг установки вдоль и поперёк тоннеля одинаков. Во избежание местных вывалов породы между анкерами по контуру выработки подвешивают стальную сетку с ячейками 0,05х0,05, 0,1х0,1 м, а иногда устанавливают металлические подхваты. Длина ненапрягаемых анкеров 1,5-4 м, напрягаемых — 5-15 м. Несущая способность ненапрягаемых анкеров металлических 59-78 кН, железобетонных 98-118 кН, напрягаемых 294-980 кН и более. Основные преимущества анкерной крепи (по сравнению с арочной крепью): большие возможности механизации подземных работ, экономия (из расчёта на 1 м длины тоннеля) 300-1500 кг металла, 0,7-2,5 м³ древесины.

Анкерные крепи широко используется в зарубежных странах.

Поиск по сайту: