Набрызгбетонная крепь

Каменную и бетонную крепи применяют в выработках с большим сроком службы при значительном горном давлении. В разведочной практике находит применение бетонная крепь при креплении устьев и отдельных участков выработок, в основном вертикальных. Бетон и каменная кладка слабо сопротивляются растягивающим и изгибающим нагрузкам, поэтому крепям из этих материалов придают сводчатую (при вертикальном горном давлении), подковообразную (давление сверху и с боков), кольцевую и другие формы. Фундамент каменной и бетонной крепи заглубляют в почву выработки на 50–100 см.

Разновидностью бетонной крепи является набрызгбетонная крепь, отличающаяся составом бетонной смеси и безопалубочным способом возведения. Ее наносят на открытые поверхности пород в выработке с помощью пневмонагнетательной ма-шины (набрызгмашины), загружае-мой сухой бетонной смесью (цемент марки не ниже 400), которая под давлением сжатого воздуха 0,15–0,20 МПа подается по резиновому шлангу к соплу, где смачивается водой, поступающей по другому шлангу. Толщина покрытия 3–7 см и может достигать 15–20 см.

Бетонная смесь должна быть быстротвердеющей. Опыт применения набрызгбетонной крепи свидетельствует о ее высокой эффективности в породах крепких и средней крепости, если они не испытывают значительных деформаций. Эта крепь дает возможность полной механизации ее возведения. Она может эффективно использоваться в сочетании с другими видами крепи (анкерной, рамной и др.) на участках выработок со сложными условиями. Поэтому набрызгбетонная крепь является весьма перспективной. Расход бетона и трудоемкость крепления 1 м выработки снижаются по сравнению с обычной бетонной крепью в 3–4 раза.

Толщина монолитной бетонной и набрызгбетонной крепей вертикальной выработки определяется по формуле (СНиП II-94–80):

где r ₀ − радиус вертикальной выработки в свету, мм (рис. 34); m _у − коэффициент условий работы крепи, принимаемый равным 1,25; m_i − коэффициент условий работы бетона (m_i = 1 для монолитного бетона); m ₃ − коэффициент, определяющий температурные колебания, равный от 0,7 до 0,95 (оттаивание − замораживание); m ₇ − коэффициент, учитывающий условия бетонирования (для слоя бетонирования высотой более 1,5 м m ₇ = 0,85), R − расчетное сопротивление бетона сжатию, МПа; К_p − коэффициент концентрации напряжений в конструкции крепи, принимается К_p = 1 на протяженных участках и К_p =2 ÷ 0,05 Z на сопряжениях, где Z − расстояние от узла сопряжения до рассматриваемого сечения, м; R_n − горизонтальное давление, КПа; δ_пб − толщина породобетонной оболочки, образующейся за счет проникновения бетона в окружающие нарушенные породы (для набрызгбетона δ_пб = 50 мм, для остальных типов крепи δ_пб = 0).