Крепление горных выработок
Крепле́ние го́рных вы́работок, совокупность работ по возведению горной крепи (а также её передвижке, ремонту и др.) при добыче полезных ископаемых подземным способом и строительстве подземных сооружений. По назначению и виду выработок различают крепление капитальных (стволы шахт, околоствольные выработки, тоннели, квершлаги, камеры и др.), подготовительных (штреки, орты, уклоны, бремсберги и др.), очистных (очистные камеры, лавы и др.) выработок; горизонтальных, наклонных, вертикальных выработок; крепление сопряжений и крепление пересечений. По сроку службы в капитальных и подготовительных выработках крепление подразделяют на временное и постоянное (в мягких и средней крепости породах при погрузке горной массы устанавливают временную призабойную крепь, а затем возводят постоянную; в крепких породах сразу устанавливают постоянную крепь); в очистных выработках крепление устраивают одновременно с выемкой полезного ископаемого.
В капитальных и подготовительных выработках возведение крепи является одним из наиболее трудоёмких процессов. Ограниченные размеры выработок, насыщенных оборудованием, а также неприспособленность некоторых конструкций крепи (например, рамных) для механизированного возведения во многом затрудняют процесс механизации крепления. Наибольшая степень механизации достигается при возведении монолитной бетонной и набрызг-бетонной крепи с помощью передвижной механизированной опалубки и бетоноукладчиков, а также при анкерном креплении. Анкерами крепят капитальные, подготовительные и очистные выработки независимо от срока службы, формы и поперечного сечения. Такое крепление применяется самостоятельно (отдельными анкерами) или совместно с другими видами крепи (рамной, набрызг-бетонной и др.). Для устранения местных отслоений пород по контуру выработки (между анкерами) подвешивают стальную сетку, иногда устанавливают металлические подхваты.
Для механизированного подъёма, перемещения и установки отдельных элементов сборных крепей (тюбингов, бетонных блоков, железобетонных панелей, металлических элементов) применяют крепеустановщики, действующие автономно или в составе проходческого комплекса.
В капитальных выработках обычно применяют жёсткие крепи, воспринимающие нагрузки в пределах упругих деформаций без изменения формы и размеров крепи. При предполагаемых больших сроках службы крепление изготавливают из негорючих материалов (бетона, железобетона, металла). Выработки небольшого сечения с небольшим сроком службы (3–5 лет) крепят в основном деревянными рамами, устанавливая их вразбежку (через 0,5–1 м) или всплошную. Кровлю и бока выработок между рамами ограждают деревянной затяжкой. При наличии давления со стороны почвы выработки устанавливают замкнутые (полные) рамы с лежнем.
В подготовительных выработках наиболее распространены металлические арочные и кольцевые податливые рамные крепи. В выработке крепёжные рамы обычно устанавливают на расстоянии 0,5–1 м одна от другой. Поверхность выработки между рамами ограждают затяжкой (досками, распилами, железобетонными плитами, металлическими решётками и сетками).
В очистных выработках повышение эффективности работ по креплению призабойной части достигается применением передвижной механизированной крепи и щитовой проходки.