Горная крепь

Рудничная крепь, шахтная крепь, крепь — искусственные сооружения, возводимые в горных выработках для предотвращения обрушения окружающих пород и сохранения необходимых размеров поперечных сечений, а также для управления горным давлением.
Горная крепь должна удовлетворять следующим основным технико-экономическим требованиям:
поддерживать выработку в рабочем я безопасном состоянии в течение всего срока ее службы:
быть экономичной, т. е. чтобы сумма затрат на изготовление (возведение), эксплуатацию и ремонт была минимальной;
быть простой в изготовлении, транспортабельной, удобной для обслуживания, иметь устойчивую рабочую характеристику, не загромождать выработку, оказывать минимальное сопротивление движению воздуха, быть огнестойкой.

Горная крепь подразделяется:
по основному материалу — на деревянную, металлическую (из стали, легких сплавов), каменную (из естественных и искусственных камней), бетонную, железобетонную (монолитную, из отдельных блоков или элементов), смешанную;
по роду выработок — на крепь капитальных, подготовительных, нарезных и очистных, горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок;
по сроку службы — на временную и постоянную;
по форме — на трапециевидную, прямоугольную, арочную, кольцевую; замкнутую и незамкнутую по периметру выработки;
по характеру работы — на жесткую, податливую (постоянного и нарастающего сопротивления), шарнирную, комбинированную (шарнирно-подат-ливую)
Временная Горная крепь — крепь, устанавли ваемая в выработке до возведения постоянной крепи. Применяется обычно при проведении капитальных выработок, закрепляемых каменной, бетонной или железобетонной постоянной крепью, так как возведение последней вслед за подвиганием забоя мешает работам по выемке и погрузке породы в забое. Временная крепь выполняется в виде деревянных или инвентарных облегченных металлических рам, устанавливаемых вслед за подвиганием забоя. В зависимости от устойчивости пересекаемых пород применяется затяжка кровли и боков выработки обаполами, горбылями или досками. Временной крепью поддерживается участок длиной 40—60 м, а далее она заменяется постоянной Горной крепью.
Жесткая Горная крепь — крепь, не имеющая податливых или шарнирных узлов; деформации ее в период эксплуатации не должны выходить за пределы упругости. Примером жесткой Горной крепи может служить бетонная и железобетонная крепь.
Индивидуальная Горная крепь — крепь очистных выработок, состоящая из отдельных, не связанных между собой конструктивно рам или стоек, переставляемых вслед за подвиганием забоя.
Опережающая (забивная) Горная крепь — крепь, опережающая забой выработки. При проведении выработок по сыпучим или плывучим породам (песок, плывун) она выполняется в виде шпунтового ограждения, под защитой которого производится выемка породы (такая крепь часто называется забивной); при проведении выработки по пласту, опасному по внезапным
выбросам угля и газа, — в виде ряда стержней (труб, рельсов), вводимых в скважины и удерживающих массив угля над забоем выработки (такая крепь иногда называется потолочной).
Предварительная Горная крепь — настил из досок или металлической сетки, применяемый для разделения слоев при разработке мощных пластов полезного ископаемого слоевыми системами разработки. Настил, устроенный при выемке первого слоя, удерживает обрушенную породу или закладочный материал при выемке второго слоя; настил, устроенный при выемке второго слоя, удерживает обрушенную породу или закладочный материал при выемке третьего слоя и т. д.
Призабойная Горная крепь — крепь очистной выработки, устанавливаемая или передвигаемая вслед за подвиганием забоя и служащая для поддержания кровли в рабочем  пространстве очистной выработки.
Призабойные секции Горная крепь — секции механизированной крепи очистных выработок, выполняющие функции призабойной крепи.
Податливая Горная крепь — крепь, сохраняющая несущую способность при значительных изменениях ее размеров. Величину изменения размеров крепи (по высоте или по ширине выработки) в период податливости называют величиной податливости крепи. Податливость крепи достигается за счет проскальзывания со значительным трением одного элемента крепи относительно другого (опускание с трением в клиновом замке выдвижной части стоек очистных выработок, взаимное смещение сегментов, стянутых хомутами арочной металлической крепи из проката желобчатого профиля и др), опускания выдвижной части гидравлических стоек при срабатывании предохранительного клапана, смятия деревянных подкладок, клиньев или прокладок, заостренных концов деревянных стоек и др.
Посадочная Горная крепь (специальная) — крепь очистных выработок, устанавливаемая на границе с погашаемым выработанным пространством и служащая для управления обрушением или плавным опусканием кровли. Посадочная крепь, применяемая при управлении кровлей полным обрушением,  иногда  называется  обрезной.
В качестве посадочной применяют орган ную, костровую, кустовую крепи, посадоч-ные секции механизированной крепи, металлические посадочные стойки.
Эта крепь устанавливается параллельно линии забоя, на границе с погашаемым выработанным пространством, и передвигается (переносится) по мере подвигания забоя. Шаг передвижки крепи зависит от ее конструкции, технологии выемки угля и свойств пород кровли. Шаг передвижки посадочных секций механизированных крепей берется равным ширине вынимаемой узкозахватным комбайном ленты угля, т. е. 0,6—0,8 м, шаг передвижки посадочных стоек типа ОКУ берется равным 1,5—2 м, шаг переноски органной крепи — в зависимости от шага обрушения кровли и кратным подвиганию очистного забоя за цикл очистных работ в лаве, обычно от 1,5 до 3,6 м.
Постоянная Горная крепь — крепь, поддерживающая выработку длительное время, обычно весь срок ее эксплуатации.
Рамная Горная крепь — крепь из отдельных, не связанных между собой конструктивно, крепежных рам (см. Рама крепежная). Рамная  крепь  применяется  для  крепления капитальных подготовительных, нарезных и очистных выработок. Конструкция крепи зависит от площади и формы поперечного сечения горной выработки, величины и характера нагрузки на крепь (горного давления), срока службы крепи и других факторов.
В зависимости от типа и конструкции крепежных рам различают рамную    крепь:
по форме — прямоугольную, трапециевидную, полигональную, арочную,   кольцевую;
по характеру работы — жесткую, податливую (постоянного и нарастающего сопротивления), шарнирную, комбинированную;
по основному материалу — деревянную, стальную (металлическую), железобетонную, смешанную (комбинированную).
Смешанная (комбинированная) Горная крепь — крепь из различных крепежных материалов. Примерами смешанной крепи могут служить рамы из железобетонных трубчатых стоек и металлических верхняков (см. Верхняк), крепь в виде кирпичных или бетонных стоек с перекрытием из металлических балок и др.
Сплошная Горная крепь — крепь, полностью перекрывающая кровлю и бока выработки, а иногда и почву. Выполняется в виде: единой монолитной конструкции из бетона или железобетона: сборной конструкции из отдельных элементов, каждый из которых не может служить самостоятельной несущей конструкцией и является лишь составной частью ее (сплошная сборная железобетонная крепь из плит, крепь из тюбингов); рамной крепи, у которой рамы устанавливаются вплотную одна к другой.
Шарнирная Горная крепь — крепь, элементы которой могут перемещаться относительно друг друга вокруг шарнира без нарушения работоспособности и несущей способности крепи. Применяется при неравномерно распределенной нагрузке на крепь.