S&T (Super Tehnology)

В силу простой и технологически удобной схемы подготовки части или в целом шахтного поля все еще в большей мере применяется традиционный способ проведения и поддержания подготавливающих выработок в плоскости отрабатываемого пласта. В таких выработках практически повсеместно применяются металлические податливые крепи для сохранения устойчивости породных обнажений. Эффективность использования таких крепей доказана многолетней практикой работы шахт. Податливая крепь является одной из наиболее безопасных, поскольку смещения ее элементов происходят достаточно плавно, без резкой потери устойчивости и внезапных разрушений. Для снижения затрат на проведение и поддержание подготавливающих выработок в сложных условиях глубоких шахт целесообразно руководствоваться следующими исходными положениями.

При сооружении выработок нет смысла возводить в них металлокрепи из тяжелого спецпрофиля (более 27 кг на 1 м). Согласно опыту спецпрофили массой 22 или 27 кг/м вполне достаточны по грузонесущей способности для практически повсеместного использования в разных горно-геологических условиях. Вместе с тем нецелесообразно идти по пути увеличения плотности постоянной крепи из спецпрофиля для обеспечения лучшей устойчивости выработок. По данным исследований ДонУГИ независимо от плотности крепи практически не уменьшаются величины смещений пород контура поддерживаемых выработок. Вполне достаточно применять традиционную плотность постоянной крепи в выработках не более 1-1,25 рамы/м.

В подготавливающих выработках ныне применяется в основном арочная (сводчатая) металлическая податливая крепь из спец-профиля СВП. Однако в плане достижения хорошей устойчивости выработок податливые арки из спецпрофиля реально исчерпали свои технологические и технические резервы. Суть в том, что как строительная конструкция арочная крепь является одним из лучших технических решений. Вместе с тем возведенная в выработке арочная крепь попадает в неблагоприятные условия нагружения разрушающимися породами окружающего массива. Проще говоря, внешнее воздействие пород на крепь не совпадает с рациональной схемой восприятия нагрузки крепью арочной формы. Это обусловлено тем, что возведенная арочная крепь сразу не включается в работу и не создает отпора окружающим породам из-за наличия пустот в закрепном пространстве высотой до 0,2-0,5м. В закрепном пространстве, особенно в сводчатой части выработки, практически не имеется плотной забутовки. Отсутствие тесного контакта арки с окружающими породами способствует безотпорному и ускоренному формированию зоны неупругих деформаций. По периметру арок смещения и давления окружающих пород развиваются и распределяются неравномерно, при этом породы почвы выработок вообще остаются открытыми (они не закреплены). Очень часто направления главных смещений пород контура не совпадают с направлениями податливости арок. В связи с этим верхний сегмент арок воспринимает косонаправленное давление оседающих пород кровли. При податливости крепи скольжение верхнего сегмента в замках арок происходит под воздействием разных по величине косонаправленных нагрузок. Следует отметить, что в конструкции арок вообще не предусмотрен поворот сегментов в замковых соединениях. В итоге нарушается работа замков и арки теряют способность к податливости. Стало быть, во всех возможных и приемлемых горно-геологических и технологических условиях необходимо в большей мере ориентироваться на применение четырехугольной или трапециевидной форм площади сечений пластовых подготавливающих выработок. Возвращение к давно известным (старым) формам сечений выработок - это прогрессивная преемственность. И повторяемость таких форм на базе современных и более высоких знаний в области горной геомеханики и технологии производства горных работ в сложных условиях глубоких шахт Донбасса.