книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство вертикальных выработок

Неровности породной поверхности влияют на устойчивость ствола и несущую способность крепи. Поэтому при создании несущей конструкции из иабрызгбетонной смеси в первую оче­ редь необходимо заполнить все углубления в породе и сгладить резкие неровности, что приводит к перерасходу материала. От­ рицательный эффект можно существенно снизить, применив контурное взрывание при проходке ствола.

Набрызгбет'онную крепь либо комбинированную крепь из набрызгбетона, анкеров и металлической сетки следует приме­ нять в породах I и IIкатегорий, устойчивости в стволах с гиб­ кой армировкой', а также в вентиляционных стволах и шурфах, не оборудованных подъемными установками, в восстающих выработках и рудоспусках при отсутствии влияния очистных работ и водопонижения, где приток воды составляет не более.

8м3/ч.

Впородах I категории устойчивости толщина набрызгбетон-

ной крепи йнб на протяженных участках ствола принимается без расчета в зависимости от глубины ствола Я и угла а зале­

В породах I категории устойчивости для участков сопряже­ ний ствола; а та'кже в породах II категории устойчивости тол­ щина; иабрызгбетонной крепи устанавливается расчетом по СНйП II-.94—80.

'В комбинированной крёпи длина анкеров принимается рав­ ной 2 м, а расстояние между анкерами 1,4—1,5 м.

При креплении набрызгбетоном в одном технологическом процессе совмещаются перемешивание, транспортирование, за­ твердение, укладка и уплотнение бетонной смеси.

В связи с .кратковременностью этих процессов к набрызгбетону, помимо требований к обычным бетонам (прочность, во­ донепроницаемость, устойчивость к агрессивным воздействиям и пр.), предъявляют еще дополнительные требования.— ско­ рость схватывания бетонной смеси должна быть в пределах 2— 10 мин, быстрый набор прочности в раннем возрасте, высокая адгезия с породой, ограниченные размеры крупной фракции и другие.

В зависимости от степени обводненности бетонируемой по­ верхности сроки схватывания вяжущего должны быть следую­ щими:

Для набрызгбетона применяют портландцемент,- шлакопоргландцемент, пуццолановый, а при наличии сульфатной агрес­ сии — сульфатостойкйй портландцемент.

Цементы должны иметь марку, не ниже 300. При использо­ вании этих цементов применяют добавки-ускорители начала схватывания и твердения.

Общая характеристика некоторых добавок-ускорителей, ре­ комендуемых к практическому использованию, приведена в табл. 9.1.

В последние годы разработаны специальные быстротвердеющие и быстросхватывающиеся цементы для набрызгбетонной крепи.

Криворожский филиал ВНЙИОМШСа создал быстротвер-

ВНИИцемент в содружестве с ЦНИИПодземммашем создал: безосадочный цемент для безопалубочного бетонирования (ББЦ), который имеет в возрасте 2 ч предел прочности на сжа­ тие 2—5 МПа, а в возрасте 3 суток— 13,5 МПа.

Инертные заполнители должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним для бетонных работ: .песок — с крупной и среднезернистой фракцией с влажностью 3—5%; крупный заполнитель — с максимальным размером фракции 25 мм; на­ личие зерен пластинчатой и угловатой формы не должнопре­ вышать 10%. Для затвбрения бетона водоцементное отношение подбирают равным до 0,4—0,5. При более низком отношении В/Ц получается слоистое покрытие,'с сухими пятнами, увели'- чиваются отскок (рис. 9.15) и пылеобразование. При больших

Рис. 9.15. Влияние водоцемент­ ного отношения (В/Ц) на значе­ ние отскока (кривая 1) и отно­ сительную прочность (кривая 2)

отношениях В/Ц увеличиваются оползание, отскок и продол­ жительность схватывания.

Pu

масса фракции размером' до 5 мм. Значение % равно 0,3—0,6.

Т3= 1000//С—Уц ,

К — коэффициент выхода готовой смеси, равный 0,9.

Объем VK и масса Рк крупного заполнителя на 1 м3 смеси 'определяют из выражений:

Впроизводственной практике для получения набрызгбетона

спределом прочности на сжатие 35:—40 МПа ' применяют це­ мент марок 400—500 с расходом на 1 м3 сухой смеси:'цемента 260—350 кг; песка 700—900 кг; щебня 350—400 кг.

При нанесении бетонной смеси вначале на породных' стей­ ках остается песчано-цементная смесь, а крупная фракция па­ дает вниз.' Затем по мере 'увеличения толщины песчано-цемент­ ного слоя крупная фракция вдавливается в него и отскок рез­ ко сокращается.

Отскок (%):

х = 100 PJPQ,

где Р0— масса отскакиваемой от породной стенки бетонной сме­ си, кг; Рс— масса бетонной смеси, прошедшей через сопло, кг.

Значение отскока зависит от состояния породной стенки, со­ става бетонной смеси, водоцементного отношения и технологии работ по нанесению бетонной смеси. Отскок (%) в зависимости от состава бетонной смеси при прочих равных условиях можно

1,25 м (рис. 9.16), водоцементном отношении, равном 0,35—0,5, и скорости вылета смеси из сопла 75—125 м/с.

Оборудование для возведения набрызгбетонной крепи раз­ деляется на оборудование для приготовления сухой бетонной смеси и оборудование для подачи этой смеси к соплу.

Для приготовления сухой смеси применяют обычные 'бето­

Рис. 9.16. Зависимость предела проч­ ности набрызгбетона на сжатие Rcm (кривая 1) и отскока х (кривая 2) от расстояния I сопла до породных стенок ствола

Рис. 9.18. Схема соп­ ла набрызгбетонной машины

Достоинство'варианта-заключается в упрощении регулиро­ вания давления сухой смеси и воды и оперативной связи меж­ ду обслуживающими рабочими. Недостаток— загромождается

ется сухой смесью на поверхности земли, спускается в ствол и возводится набрызгбетонная крепь. Когда машина будет опо­ рожнена, она поднимется на поверхность для загрузки. Этот вариант возможен при применении машины БМС-5. Выбор ва­ рианта расположения оборудования определяется условиями проходки ствола и наличием оборудования.

Возведение комбинированной крепи из набрызгбетона с анкерной крепью или набрызгбетона с анкерной крейью и ме­ таллической сеткой осуществляется по двум вариантам.

В п е р в о м в а р и а н т е (см. рис. 9.20) после выемки поро­ ды установку анкерной крепи и проволочной рулонной сетки производят в забое ствола. Набрызгбетонную крепь возводят с подвесного полка.

Ю

ЦеменцПесок щебеньто

W V

Рис. 9Л9. Возведение набрызгбетонной крепи с расположением набрызгбетонной машины в вентиляционном канале:

ны для набрызгбетона до тех пор, пока стекающая вода не бу- ,-дет чистой.

Набрызгбетон наносят на породные стенки, не имеющие те­ чи воды. При применении ускорителей твердения возможно на­ несение набрызгбетона при сплошной течи воды до 8* 10-5 м3/с на 1 м.периметра. При большой интенсивности течи .примене­ ние набрызгбетона неэффективно. При наличии напорной со­ средоточенной течи перед нанесением набрызгбетонной крепи осуществляется, водоулавливание путем бурения шпуров и ус­ тановки патрубков.

При возведении набрызгбетонной крепи соблюдается следу­ ющая технология. Сопло располагается перпендикулярно к по­ родной стенке ствола на расстоянии 100—120 см. При увели­ чении или уменьшении указанного расстояния или расположе­ ния сопла под углом к поверхности увеличивается отскок и уменьшается прочность.

Набрызгбетон наносится равномерным слоем толщиной 5— 7 см при кругообразном движении сопла. В более толстых сло­ ях уменьшается трамбующее свойство струи и возможно опол­ зание смеси.

Крепь толщиной 15—20 см возводят в 2—3 слоя. Последую­

ние В/Ц изменяется в пределах 0,4—^0,5. При увеличении В/Ц набрызгбетон оплывает, при уменьшении — появляются судне пятна. Давление воды должно быть на 0,1—0,15 МПа больше

.давления сухой смеси в сопле. При длине водопроводного шлан­ га 20—30 м, по данным практики,, достаточное давление-воды Должно быть 0,2—0,3 МПа. Режим работы машины должен обеспечивать скорость'выхода сухой смеси из сопла 80—120 м/с.

.Другие скорости приводят к увеличению отскока и снижению качества крепи. В сухих стволах набрызгбетон при твердении периодически поливают водой..

Время возведения набрызгбетонной крепи на участке ствола

тельность машины по нанесению набрызгбетонной крепи, рав­ ная 3—4 мэ/ч; VM— вместимость камеры машины для нанесе­ ния набрызгбетонной крепи, равная 0,25—0,5 м3; Кз— коэффи-г щиент заполнения машины для набрызгбетонной крепи, равный 0,8—0,9; ta— перерывы, связанные, с загрузкой машины для на-