Под устойчивостью горной выработки понимается сохранение в те­чение заданного промежутка времени необходимых размеров и формы ее поперечного сечения в соответствии с требованиями правил техни­ческой эксплуатации и техники безопасности. ...

Осадочные горные породы обычно имеют слоистое строение, причем проч­ностные характеристики на контактах слоев (сцепление с_к и угол внут­реннего трения ср_к ) могут изменяться от нуля до их значений в материа­ле слоя (с_м И ф_м ).

Для эффективности работы металлических замковых штанг им придают пер­воначальное натяжение порядка 3-4 т. Железобетонные сплошные штанги обычно устанавливают без начального натяжения; причем работают они не менее эффективно, чем металлические замковые. Сталеполимерные штанги с замком-пробкой устанавливают как с натяжением, так и без него.

Деревянные штанги, имеющие обычно клино-щелевую конструк­цию и обладающие малым весом, невысокой стоимостью, простотой из­готовления, недефицитностью материала, — применяются пока редко. Причинами этого являются низкая несущая способность глубинного замка таких штанг, не превышающая 1 —1,5 m, недолговеч­ность и малое сопротивление срезывающим усилиям...

Штанговую крепь, согласно действующей временной инструкции. рекомендуется применять лишь в породах крепостью не ниже 3 (по шкале М. М. Протодьяконова). По предварительным расчетам применение штанговой крепи в штре­ках, пройденных по мощным угольным пластам, в частности, на гидро­шахтах Кузбасса, должно дать значительный технический и экономиче­ский эффект. Поскольку коэффициент крепости угля мощных пластов часто не превышает 0,3—0,5, а угольный массив характеризуется зна­чительной трещиноватостью, необходимо было обосновать возможность применения штанговой крепи в сложных условиях. В связи с этим по­требовалось выявить характер деформирования слабого трещиноватого угля вблизи выработок, закрепленных штанговой крепью при различных углах падения пластов ...

Прочность закрепления замков штанг, как известно, является од­ним из важнейших условий работоспособности штанговой крепи. Советские и зарубежные исследователи различно определяют параметры замков метал­лических клино-щелевых штанг. Приме­нение таких штанг считается целесообразным в основном в породах средней крепости (с коэф­фициентом крепости f по М.М. Протодьяконову от 5 до 8) и в меньшей степени — в крепких (f от 8 до 12). Однако до настоящего времени не опубликовано методики, простой и удобной для практических расчетов.

Применение штанговой крепи для борьбы с пучением пород в гор­ных выработках на шахтах Донбасса показало, что обычные замки штанг не обеспечивают в глинистых породах надежного закрепления. Усилия вытягивания их при испытаниях не превышали 1—1,5 т, что для металлических штанг совершенно недостаточно. Поэтому для борьбы с пучением глин в выработках шахт Подмосковного бассейна авторами предложена металлическая трубчатая штанговая крепь.

В настоящее время остро стоят вопрос о создании проходческих комбайнов для проведения горных выработок в породах средней кре­пости и крепких. Одним из возможных решений этого вопроса является создание комбайна, осуществляющего разрушение породы ударным спо­собом. Разработка конструкции рабочего органа такой машины затруд­нена недостаточной изученностью разрушения горных пород при удар­ном приложении нагрузки и отсутствием необходимых для проектиро­вания параметров. По этой причине до сих пор нет удовлетворительных конструкций горных машин ударного действия, несмотря на то, что пер­вые изобретения в этой области появились более ста лет назад (напри­мер, проходческая машина Пенрайса 1856 г.).