2. Формы и размеры поперечного сечения выработок и камер.

Форма поперечного пересечения горизонтальных выработок устанавливается в соответствии с физико-механическими свойствами пород и состояния пород, по которым они проводятся, величины и направления горного давления, срока службы и принятой конструкции крепи. Если выработку не крепят, ей придаётся форма поперечного пересечения, которая приближается к форме свода естественного равновесия. Прямоугольная форма чаще всего используется при отсутствии бокового давления пород и в тех случаях, когда выработки крепятся деревянной, штанговой (анкерной) или смешанной крепью (бетонные стенки и перекрытия из металлических балок). Трапециевидная сечение воспринимает как вертикальное, так и боковой давление. При этой форме выработки обычно крепят деревом, металлом, сборным железобетоном .Распространено при проведении нарезных выработок. Полигональная форма принимается в том случае, когда выработки крепят железобетоном, реже — для усиления трапециевидной деревянной крепи. Сводчатую форму применяют при каменной или бетонной крепи. При этом свод бывает трехцентровый (коробовый) и полуциркульный с прямолинейными или криволинейными стенами. Арочное сечение используется при наличии вертикального и бокового давления горных пород. Обычно выработки крепятся металлическими арками разных конструкций. Круглая форма наиболее подходит при наличии всестороннего давления. В этом случае выработки крепят сборными железобетонными элементами, бетоном или металлическим креплением. Углеспускные скважины могут вообще не крепиться. Если один из компонентов горного давления значительно больше других, используется эллипсоидное сечение. Размеры поперечного сечения выработок определяются в зависимости от типа и размера транспортных устройств, величинами зазоров между оборудованием и крепью или стенками выработки, а в ряде случаев - необходимым количеством воздуха, которое требуется подать по выработке. В выработке различают площадь сечения в свету (площадь по внутреннему контуру крепи и почве выработки), вчерне (площадь по наружному контуру крепи, включая затяжку, и почве выработки), в проходке (площадь по контуру пород, которую принимают на 3--5% больше площади вчерне), э также размеры выработки до осадки и после осадки крепи. Согласно Правилам безопасности минимальные площади поперечных сечений горных выработок в свету должны составлять; для главных выработок (квершлагов, штреков, капитальных и панельных бремсбергов, уклонов) не менее 4,5 м² при рамной деревянной металлической, железобетонной и смешанной крепи и не менее 4 м² при монолитной каменной, бетонной, железобетонной и тюбинговой крепи при высоте не менее 1,9 м от головки рельсов; для участковых выработок (вентиляционных, промежуточных и конвейерных штреков, людских ходков, участковых бремсбергов и уклонов) не менее 3,7 м² при высоте не менее1,8м; для печей, просеков - не менее1,5 м² . Для выбора необходимого типового поперечного сечения выработки, необходимо определить ее ширину (В) на уровне верхней кромки подвижного состава по формуле: В=m+kА+p+n. Где m- зазор между крепью и подвижным составом, k-число рельсовых путей, А -ширина подвижного состава, p -зазор между составами, n -свободный проход для людей (в метрах). Правила безопасности предусматривают с одной стороны зазор между крепью и подвижным составом не менее 0,25 м на уровне подвижного состава при рамных конструкциях (деревянной, металлической и сборной железобетонной) крепей и не менее 0,2 м при сплошных конструкциях (бетонной, железобетонной и тюбинговой) крепей; с другой стороны для свободного прохода людей в горной выработке не менее 0,7 м на высоте не менее 1,8 м от почвы (тротуара). В двухпутных выработках зазор между составами должен быть не менее 0,2 м, при конвейерном транспорте ширина прохода для людей не менее 0,7 м, а зазор с другой стороны не менее 0,4 м. Правилами безопасности установлены и другие минимально допустимые размеры выработок по ширине и высоте. Для сохранения требуемых зазоров в течение всего срока службы выработки размеры ее сечения при проведении пластовых выработок, находящихся в зоне влияния очистных работ, рекомендуется принимать с запасом (вертикальная податливость до 50--60% мощности пласта и горизонтальная -- 0,23-- 0,29 м на высоте 1,8 м от почвы выработки).