Механизация установки сборной крепи
Для монтажа различных типов сборной крепи в горных выработках применяется специализированное оборудование. Возведение рамных, арочных и секционных конструкций осуществляется с помощью крепеустановщиков. В качестве примера можно привести модель КП-1, которая предназначена для выработок сечением от 5 до 16 квадратных метров, способна монтировать элементы массой до 110 кг и имеет техническую производительность около 4 рам в час. Для монтажа более массивных крепей из блоков и тюбингов используются крепеукладчики и краны.
Механизация анкерного крепления
Современный подход к механизации анкерного крепления характеризуется использованием универсальных анкеровщиков. Эти машины совмещают в себе функции бурения шпуров и последующей установки анкеров различных конструкций. Анкеры, представляющие собой стержни, помещаемые в пробуренный шпур, могут закрепляться в породе механическим способом, с помощью бетона или полимерных смол.
Примером такого оборудования является агрегат-анкеровщик АБК-2. Это комплексная система, включающая бурильную установку с возможностью ориентации в любом заданном направлении и устройство для крепления анкеров.
Технические характеристики различных установок для анкерного крепления систематизированы в специальных таблицах.
Оборудование для набрызг-бетонной крепи
Машины для возведения набрызг-бетонной крепи классифицируются по нескольким ключевым признакам. По технологии работ они делятся на машины, работающие с готовой затворенной смесью («мокрый бетон»), и машины, транспортирующие сухую смесь с последующим затворением водой в конце материалопровода. По принципу действия различают машины цикличного и непрерывного действия. Также оборудование различается по способу передвижения (самоходные и несамоходные), типу привода (электрический, пневматический, дизельный) и конструктивному исполнению рабочих органов.
Основные типы набрызг-бетонных машин
Камерные машины, такие как широко распространенная на шахтах модель БМ-60, оснащены материалопроводом для пневмотранспорта смеси, узлом затворения и соплом. Их главные преимущества — простота устройства, надежность и относительно низкая энергоемкость.
Машины с роторным барабаном содержат смесительную камеру и уплотнительное устройство. При вращении барабана сухая смесь из его ячеек попадает в камеру, где захватывается сжатым воздухом и подается в трубопровод. Эти машины компактны, просты в управлении и работают непрерывно, но имеют недостаток в виде интенсивного износа резиновых уплотнителей.
Шнековые машины (например, ТП-ЗМ, СБС-1) в последние годы получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и малым габаритам. Они могут иметь вертикальное или горизонтальное расположение шнека.
Для комплексной механизации работ применяются целые технологические комплексы, включающие вагонетки, смесители, конвейеры и набрызг-бетонные машины. Примером самоходного решения является машина НБК-2 на базе шасси ПД-8, предназначенная не только для крепления выработок, но и для покрытия дорог, бетонирования перемычек и доставки сыпучих материалов.
Критерии выбора оборудования для крепления
Выбор конкретного типа оборудования в значительной степени определяется типом и конструкцией возводимой крепи. Например, грузоподъемность крепеустановщика должна на 20-30% превышать массу самого тяжелого монтируемого элемента. Скорость монтажа по соображениям безопасности, как правило, ограничивается 0.5–0.8 метра в секунду.
Для набрызг-бетонных машин ключевыми параметрами являются расход и давление сжатого воздуха, объемная концентрация смеси в трубопроводе, производительность, а также давление струи и параметры воды для затворения. Для самоходных машин критически важны эксплуатационная производительность и объем бункера для смеси.
Важным условием бесперебойной работы является предотвращение пробкообразования в материалопроводе. Для этого скорость транспортирующего воздуха должна быть на 20-50% выше скорости витания самых крупных частиц сухой смеси. При повышенной влажности смеси или высоком содержании крупной фракции (>10%) требуются более высокие скорости воздуха, которые могут достигать 18–54 м/с в зависимости от плотности частиц.