Залізобетонна креп

Може бути монолітної, суцільний і збірною. У монолітній суцільній кріпи арматура може бути гнучкої і жорсткою. Гнучку арматуру виготовляють із круглого арматурного заліза, тверду - із двотаврового прокату, рейок, спеціального шахтного профілю і т.п. У гірничодобувній практиці найчастіше застосовується залізобетонна монолітна креп із твердою арматурою. Пояснюється це тим, що в процесі проходки вироблення закріплюються тимчасовий крепю з металевих рам (трапецієподібних, аркових, кільцевих), а згодом при установці постійної кріпи ці рами використовуються як арматура.

Процес зведення монолітної кріпи аналогічний зведенню бетонної кріпи. Значно більший інтерес для розвідників представляє збірна залізобетонна креп, зокрема рамна. Деталі рамної кріпи виготовляються заводським способом.

Анкерна креп

Анкерна чи штангова креп одержала широке поширенні на гірських підприємствах у країні і за кордоном. Анкерна креп не може бути застосована в сипучих і глинистих породах, а також у породах, інтенсивно порушених і роздроблених тектонічними переміщеннями.

У порівнянні з іншими видами кріпи анкерна економічна, легко і швидко зводиться, причому процес механізується. При закріпленні гірських вироблень анкерної крепю різниця між площею поперечного переріза у світлі й у проходці мінімальна і цим досягається економія у витратах засобів і праці.

Матеріал анкерів і способи їхнього закріплення різні. Використовуються анкери металеві (у виді трубок, стрижнів круглого чи періодичного профілю), дерев'яні, склопластикові.

Розрахунок крепей горизонтальних і похилих виробок

Межі міцності масиву можуть бути представлені рівняннями:

R_сж = σ_сжk_cϳ ; R_р = σ_рk_cϳ,

де у_сж і у_р - відповідно середні межі міцності зразка гірської породи при одноосьовому стиску і розтяганні, що визначаються з виражень:

σ_сж = 10 000 000f ; σ_р = 1 000 000f (Па),

де k_c - коефіцієнт структурного ослаблення порід унаслідок їхньої тріщинуватості.

Для слаботріщинуватих порід k_c = 0,8 - 1,0,

середньотріщинуватих k_c = 0,5 - 0,8,

сильнотріщинуватих k_c = 0,3 - 0,5,

дуже тріщинуватих k_c = 0,1 - 0,3,

ϳ - коефіцієнт тривалої міцності, що рекомендується для порід з тендітним характером руйнування ϳ = 1,0 - 0,7; для порід, що випробують пластичні деформації перед руйнуванням ϳ = 0,7 - 0,5.

Таблиця 1

Коефіцієнт міцності гірських порід по шкалі Протод’яконова

Категорія порід

Ступінь міцності порід

Коефіцієнт міцності

Породи

1	2	3	4
I	Найвищою мірою міцні	20	Найбільш міцні, щільні і грузлі кварцити і базальти і виняткові по міцності інші породи
II	Дуже міцні	15	Дуже міцні гранітні породи, кварцовий порфір, дуже міцний граніт, кременистий сланець, менш міцні кварцити, самі міцні пісковики і вапняки
III	Міцні	10	Граніт (щільний), дуже міцні пісковики і вапняки, кварцові рудні жили, міцний конгломерат, дуже міцні залізні руди
ІIIа	-"-	8	Вапняки (міцні), слабкий граніт, міцні пісковики, мармур, доломіт, колчедани
IV	Досить міцні	6	Звичайний пісковик, залізні руди
ІVа	-"-	5	Піщанисті сланці, сланцеві пісковики
V	Середні	4	Міцний глинистий сланець, неміцні пісковик і вапняк, м'який конгломерат
Vа	-"-	3	Різноманітні сланці (неміцні), щільний мергель
VI	Досить м'які	2	М'який сланець. Дуже м'який вапняк, крейда, кам'яна сіль, гіпс, мерзлий ґрунт, антрацит, звичайний мергель, зруйнована пісковик, зцементована галька і хрящ, кам'янистий ґрунт
VIа	-"-	1,5	Щебенистий ґрунт, зруйнований сланець, що злежалися галька і щебінь, міцний кам'яне вугілля, що стверділо глина
VII	М'які	1	Глина (щільна), м'яке кам'яне вугілля, міцний нанос, глинистий ґрунт
VIIа	-"-	0,8	М'яка піщаниста глина, лес
VIII	Землисті	0,6	Дернина, торф, м'який суглинок, сирий пісок
IX	Сипучі	0,5	Пісок, осипи, м'який гравій, насипна земля, вугілля
X	Пливучі	0,3	Пливуни, болотистий ґрунт, розріджений лес і інші розріджені ґрунти

Запас міцності боків n_б визначається по формулі

; (4)

Запас міцності крівлі n_к - по формулі

, (5)

де k₁ і k₂ - коефіцієнти концентрації стискаючих і розтягуючих напружень, що приймаються по таблиці 2;  - коефіцієнт бічного розпору: =  (1 - ) ( - коефіцієнт Пуассона, 0,25);  - середня щільність порід у масиві, кг/м³; Н - глибина закладення виробки, м.

Виробка не вимагає кріплення, якщо n_к = n_б = 4 - 5. Однак при інтенсивній тріщинуватості, коли k_c = 0,15 - 0,2, необхідно проводити торкретування чи вироблення кріпити її набризгбетоном.

Таблиця 2

Коефіцієнти концентрації напруги для виробок різних форм

Форма вироблення	Коефіцієнти концентрації напруги
	k1	k2
Параболічна з прямими стінками	2,0	0,23
Трапецієподібна	2,0	1,0

Діаметр верхняків кріпильних рам дерев'яної кріпи визначається по формулі

, см (6)

товщина затягування з дошок,

, см (7)

де L - відстань між кріпильними рамами, cм; [_і] - напруга матеріалу, що допускається, кріпи на вигин, МПа, а - напівпросвіт зводу, м.

Таблиця 3

Основні механічні властивості деревини хвойних і листяних порід

Породи дерева	Межа міцності (у МПа) уздовж волокон на статичний вигин
Хвойні породи
Модрина	111,5
Сосна звичайна	86
Ялина	79,5
Ялиця сибірська	68,5
Листяні породи
Дуб	107,5
Береза	109,5
Бук	108,5
Липа	88
Вільха	80,5
Осика	78