Sustinerea lucrarilor miniere orizontale si inclinate

Sustinerea lucrarilor miniere orizontale si inclinate

Presiunea exercitata de rocile inconjuratoare impune sustinerea lucrarilor miniere.

1. Sustinerea in lemn

Sustinerile in lemn se utilizeaza la diferite lucrari (galerii, puturi suitori, abataje), lemnul comportandu-se favorabil ca material de sustinere.

Avantajele acestui tip de sustinere sunt economice (costuri reduse fata de alte tipuri de sustinere), capacitatea de adaptare la profiluri variate, precum si elasticitatea mare (nu se rupe brusc).

Dezavantajele se refera la faptul ca lemnul putrezeste usor in subteran, exista pericolul de incendiu si se recupereaza greu, neputand fi refolosit in aceleasi conditii. Costa deci foarte mult intretinerea acestui tip de sustinere. Pe termen lung avantajele initiale dispar.

Forma cadrelor este in functie de marimea si orientarea presiunilor. Se deosebesc cadre inchise si deschise, functie de modul de sustinere al profilului lucrarii, integral sau nu. Cadrul cel mai des folosit este cadrul trapezoidal deschis. La presiuni ridicate elementele cadrelor se intaresc cu contrafise, sau cu grinzi suplimentare (juguri* - elemente de sustinere suplimentara, asezate pe directia lucrarii).

Pentru a evita distrugerea cadrelor in timpul exercitarii presiunilor, se construiesc cadre elastice cu stalpi ascutiti la partea inferioara.

2. Sustinerea metalica

Metoda se foloseste in cazul unei durate de serviciu mai mari a lucrarii miniere si cand presiunea este mare.

Avantajele acestui tip de sustinere sunt: ocupa loc putin, nu arde, durata mare de serviciu, se poate recupera, etc.

Sustinerile metalice pot fi rigide, semirigide si elastice. Forma lor a evoluat de la cadre metalice rigide, trapezoidale la cadre metalice in arc (cintre), cele din urma inlocuind aproape integral cadrele rigide trapezoidale.

O cintra metalica este formata din mai multe elemente asamblate intre ele prin dispozitive speciale, alcatuind un cadru de sustinere in forma de arc. Forma ideala este cintra circulara inchisa, folosita la presiuni normale si uniform repartizate. Cintrele rigide pot fi :in arc de cerc, in ogiva si in bolta de mica inaltime.

Sustinerea elastica se realizeaza cu ajutorul cintrelor culisante. Aceste cintre permit modificarea dimensiunilor sectiunii transversale si o deformare a elementelor pana la o anumita limita, fara ca cintrele sa-ti piarda capacitatea lor portanta. Pentru a asigura aceasta elasticitate se folosesc imbinari intre elemente care sa permita o culisare a acestora. Legarea culisanta se realizeaza prin suprapunerea a doua elemente ale cintrei si solidarizarea lor cu ajutorul unor bratari cu suruburi.

Cintrele se construiesc din sine vechi, din profile de otel T, sau profilat in forma de jgheab. Tipul foarte raspandit de cintre este Toussaint-Heintzmann sau T.H., cu legaturi culisante.

Sustinerea articulata este o sustinere semirigida si se foloseste cand rocile au tendinta de a aluneca lateral in timpul saparii. Cadrele in arc articulate se construiesc din sine vechi, sau profile de otel dublu T. Articulatia se face din grinzi de lemn rotund asezate pe directia galeriei. La presiuni cedeaza lemnul si cadrele nu se deformeaza.

3. Sustinerea cu beton

Sustinerile cu beton se aplica la lucrarile miniere cu durata mare de serviciu. Sunt rezistente la foc si nu necesita o intretinere deosebita pe durata de serviciu a lucrarii.

Profilul lucrarii se alege incat betonul sa preia sarcinile de compresiune, deoarece rezistenta la intindere si incovoiere este mica.

Atunci cand lucrarea miniera este plasata la adancimi mai mari si presiunile se manifesta pe multe directii, se prefera sustinerea cu beton cu profil circular, eliptic sau potcoava, cu vatra zidita sau betonata.

Pentru betonare se folosesc cofraje. Fazele principale sunt construirea cofrajului, turnarea betonului si decofrarea.

4. Sustinerea in zidarie

Sustinerea in zidarie este larg raspandita la minele de carbuni si minereuri. Avantajele constau in fabricarea la suprafata (prefabricate din beton=boltari) si zidirea relativ simpla a prefabricatelor din beton.

Forma boltarilor (betonite) este paralelipipedica, pana simpla, sau cu forme speciale.

Profilul transversal este ales functie de modul de manifestare si intensitatea presiunilor.

Sustinerea ancorata

Aceasta metoda este rapida si se aplica in cazul unor tavane formate din roci stratificate.

Metoda consta in perforarea unor gauri de mina in tavan, in care se introduc tije (ancore), care se fixeaza in fundul gaurii cu ajutorul unor dispozitive, iar la capatul ramas afara se fixeaza o placa cu o piulita. Daca in tavan sunt roci cu o anumita stratificatie, ele sunt fixate cu ajutorul ancorelor, formand o grinda naturala, care se sprijina pe peretii lucrarii miniere.

Ancora este compusa dintr-o tija de otel, care se fixeaza in gaura de mina perforata. Metodele de ancorare sunt functie de tipul ancorelor:

• cu tije metalice;
• cu tije cimentate, care nu se pot recupera;
• cu ancore din cabluri;
• cu ancore de constructii speciale.

6. Sustinerea cu torcret

Aceasta metoda consta in depunerea unui strat de beton, cu grosimi de 5-30mm, pe peretii lucrarilor miniere. Torcretarea se executa cu masini speciale, actionate cu aer comprimat.

Tehnologia torcretarii consta in urmatoarele operatii: copturire, curatirea suprafetei rocii de praf cu ajutorul unui jet de aer sau apa, umectarea rocii, fixarea plaselor metalice si a sustinerilor ancorate si refularea torcretului.

Betonul obtinut prin torcretare este foarte compact din cauza vitezei de proiectare si are o rezistenta la compresiune de doua ori mai mare decat betonul obisnuit. Torcretul este impermeabil fata de infiltratiile de apa. Depunerea betonului se face in strate succesive si este mentinut umed. Pentru marirea rezistentei, betonului torcretat i se adauga in momentul prepararii adaosuri speciale.