Взамен металлобетонной крепи ВНИИОМШС разработана металлоблочная ограниченно-податливая крепь ОПК, которая является комбинированной конструкцией, включающей в себя металлические арки КМП-А3 (АП-3) или кольца из спецпрофиля, неармированные блоки-затяжки и податливые прокладки, укладываемые между бетонными элементами.
Благодаря специальным углублениям блоки-затяжки обеспечивают продольный распор металлических арок, а последние в свою очередь содействуют сохранению проектного контура крепи в период сборки, ведения взрывных работ и под нагрузкой до выполнения тампонажа закрепного пространства.
Металлические арки устанавливаются с шагом 1 м. В арке от 9 до 15 блоков из бетона марки М300-М400. Конструктивная податливость крепи 150 мм, несущая способность 0,6 МПа.
Блоки-затяжки возводятся крепеукладчиками К -1000 и ТУ-2. С их помощью можно устанавливать и металлические рамы.
При пучащей почве крепь ОПК применяется в комбинации с анкерной крепью.
На участках быстрообрушающегося породного массива дополнительно может применяться опережающая анкерная крепь.
Меняя технические параметры можно регулировать несущую способность комбинированной крепи посредством:
Используя эти и другие приемы можно добиться необходимой несущей способности крепи, экономически целесообразной в каждом конкретном случае.
На базе этой конструкции предложен параметрический ряд унифицированных сечений горизонтальных и наклонных горных выработок, вошедший в разработанные НИИОМШС совместно с ДонУГИ и Южгипрошахтом документ "Унифицированные типовые сечения горных выработок, закрепленных комбинированным арочным креплением из взаимозаменяемого шахтного профиля. Альбом" УТП 101.00174131.002-2004, который утвержден Министерством топлива и энергетики Украины. Этот документ предназначен для применения его при проектировании и сооружении горных выработок, расположенных вне зоны влияния очистных работ на глубине не более 1500 м в неустойчивых породах III и IV категорий устойчивости по СНиП II-94-80.
В комбинированных крепях с грузонесущими оболочками из твердеющего материала в закрепном пространстве имеются сложности с обеспечением заданных размеров и допустимых отклонений толщин создаваемых грузонесущих оболочек при сооружении выработок и неуправляемостью (спонтанностью) блокообразования в них при проявлении горного давления.
Так, превышение проектной толщины оболочки всего на 20 мм может привести к перерасходу твердеющего материала примерно на 200 м3 на 1 км пройденной выработки. Учитывая, что переборы в продольном и поперечном сечениях выработки достигают 22% на 1 м проходки, то перерасход твердеющего материала на 1 км может составлять 2900 м3.
Уменьшение толщины оболочки, например, на 20 мм приведет к снижению несущей способности конструкции на 10… 30%.
Тип крепи, разработчик | Площадь сечения в свету, м2 | Несущая способность, кН/м2 | Конструктивная податливость, мм |
---|---|---|---|
Металлоблочная ограниченно-податливая крепь ОПК — ВНИИОМШС | 7,2-16,9 | 600 | До 150 |
Замок ЗПК состоит из планки, которая согнута по внешнему контуру профиля СВП
Арочная крепь горных выработок с шарнирными соединениями