Під сполученням гірських виробок розуміють область взаємовпливу двох і більшого числа пересічних виробок, в якій відбувається взаємне накладення зон бокового опорного тиску і зон розвантаження в покрівлі. В результаті накладення цих зон кріплення відчуває, як правило, підвищений гірничий тиск і доводиться вживати заходів щодо забезпечення міцності кріплення (зменшення кроку кріплення, підвищення її несучої здатності і ін.). Обсяг сполучень горизонтальних і похилих виробок на вугільній шахті становить всього 6-7% загального обсягу гірських робіт. Однак проходка їх вельми складна, трудомістка і займає багато часу. Це пояснюється великими прольотами (до 10- 12 м) і значними оголеннями покрівлі, а також складною конфігурацією і конструкцією кріплення сполучення.
Вид постійного кріплення сполучення визначає вид кріплення сполучених виробок. Як постійного кріплення застосовують монолітні бетонні або залізобетонну, збірну залізобетонну, кам'яну, металеву і метало бе тонну кріплення. На шахтах кріплення сполучень зводять з плоским або склепінчастим перекриттям. Через простоту конструкції і меншого обсягу виїмки породи кріплення з плоским перекриттям мають переваги в порівнянні зі склепінчастими, що забезпечує менші терміни будівництва сполучень. Однак такі кріплення мають меншу несучу здатність і при великих прольотах вимагають збільшення товщини перекриття, що призводить до збільшення вартості сполучення. Тому кріплення з плоским перекриттям переважно застосовують при трапецієподібної або прямокутної форми поперечного перерізу сполучаються виробок і при ширині прольоту сполучень не більше 4-5 м. При ширині ж прольоту більше 5 м і в слабких породах в сполученнях рекомендують застосовувати склепінчасте перекриття.
Основними видами кріплення при плоскому перекритті є: залізобетонні стійки з металевими верхняками і змішана кріплення - бетонні стіни з перекриттям з металевих балок; при склепінчастому перекритті - металева кріплення з спецпрофиля, монолітна бетонна і залізобетонна, збірна залізобетонна. При кріпленні сполучення металевими рамами або збірної залізобетонної кріпленням розширення вироблення проводять ступенями, що скорочує число типорозмірів збірних рам і спрощує проходку сполучення.
Сполучення гірничих виробок можна розділити на три групи, які відрізняються за умовами залягання і особливостям технологічних операцій.
До першої групи відносять сполучення, розташовані в межах околоствольного двору, вироблення якого, як правило, залягають в міцних стійких породах. Термін служби сполучень дорівнює терміну служби шахти, блоку.
До другої групи відносять сполучення, розташовані на протяжних горизонтальних виробках, що охороняються вугільними целиками шириною 50-70 м. Термін їх служби коливається в межах від терміну служби шахти до терміну служби крила, панелі.
До третьої групи відносять сполучення, розташовані на похилих виробках, охорона яких здійснюється вугільними целиками шириною 10-70 м. Для сполучень цієї групи характерно різноманіття типів і матеріалів кріплення. Термін їх служби коливається від терміну служби ділянки до терміну служби бремсбергового або уклонного полів.
Сполучення гірничих виробок по виду поділяють на прямокутні і гострокутні перетину, на прямокутні і гострокутні відгалуження, розгалуження під кутом і по кривих, сполучення «трикутний вузол» і тупоугольние і прямокутні примикання.
При виборі виду сполучень необхідно враховувати тип транспорту і радіуси закруглений ен ий, а також основні параметри сполучень: розрахунковий проліт, кут між виробками; площа оголення і довжину ділянок сполучаються виробок, що зазнають взаємний вплив.
Залежно від призначення і транспортної оснащеності виробок вибирають характер примикання ви виробок по криволінійній траєкторії з радіусом закруглення колії при електровозною відкатці 8, 12, 20 м і більше або по пр ямолінейной траєкторії при конвеєрному транспорті.
Буріння шпурів, навантаження гірської маси, кріплення тимчасової і постійного кріплення при будівництві сполучень виробляють тим же обладнанням, за допомогою якого здійснювали проходку сполучаються виробок.
Технологічну схему проходки і послідовність виконання робіт визначають з урахуванням форм і розмірів поперечного перерізу сполучення, стійкості оточуючих порід і напрямки руху забою по відношенню до основної виробленні сполучення. У практиці знайшли застосування в основному дві схеми проходки сполучень: повним перетином і перетином однієї з сусідніх виробок з подальшим розширенням до проектних розмірів. У малостійких породах іноді застосовують будівництво сполучень незалежними забоями.
Перша схема володіє найбільшою простотою щодо виконання робіт та забезпечує найбільші швидкості проходки і продуктивність праці. Ця схема має переважне застосування в стійких породах незалежно від виду і розмірів сполучень. Другу схему застосовують тільки в слабких породах.
Проходку сполучень по обидва схемам можна робити як з боку основної вироблення, так і з боку розгалуження сполучених виробок.
Залежно від прийнятої схеми будівництва сполучення всі роботи по виїмці породи і зведення кріплення розбивають на декілька етапів. Для кожного етапу характерні своя довжина ділянки сполучення і обсяг робіт, за якими окремо визначається час їх виконання.
Схема будівництва сполучення повним перерізом (14.4). При проходці сполучення з боку основної вироблення на етапі I виробляють виїмку породи повним перетином на всю довжину сполучення з урахуванням розмірів «праски». Вироблення при склепінчастому перекритті кріплять тимчасовим кріпленням у вигляді металевої арки з швелера на анкерах. Анкери встановлюють трохи вище плити зводу. При плоскому залізобетонному перекритті в якості тимчасового кріплення встановлюють дерев'яні неповні рами. При дерев'яному або металевому кріпленні сполучень зводять відразу постійну кріплення. При підході до місця розгалуження виробок виробляють їх зарубку на глибину 1,5-2 м.
На етапі II зводять постійну кріплення, включаючи і бетонний «праска».
На етапі III виконують всі заключні роботи: розбирання тимчасового і настилання постійного рейкового шляху, зняття опалубки і пристрій водовідливної канавки.
Проходку сполучення з боку розгалуження ведуть також в три етапи і в тій же послідовності, що і в попередній схемі (14.5). При виїмці породи спочатку проходять частина сполучення (на довжину 2-3 м) перерізом, рівним перетину примикає вироблення. Для розширення пройденого ділянки до проектних розмірів роблять 2-3 вибуху з урахуванням «праски» в бік розширення сполучення, при цьому в якості тимчасового кріплення встановлюють дерев'яні стійки під розпил. Потім проводять виїмку породи під звід сполучення. Звід закріплюють тимчасової арочним кріпленням на анкерах. Подальшу проходку здійснюють повним перерізом. Постійну крепь зводять в напрямку від забою після виїмки породи на повну довжину сполучення.
Технологічна схема проходки сполучення перетином однієї з сусідніх виробок з подальшим розширенням до проектного перерізу (14.6).
При проходці сполучення за цією схемою на I етапі з боку основної вироблення проходять в першу чергу на повну довжину вироблення з установкою тимчасового кріплення при плоскому перекритті - з дерев'яних рам, при склепінчастому - з металевих полуарок на анкеpax. Решта етапи дещо відрізняються в залежності від застосовуваного виду постійного кріплення. При кріпленні сполучення монолітним залізобетоном з жорсткою арматурою з металевих балок на II етапі, починаючи також з боку основної вироблення, виробляють виїмку породи до проектного перерізу з установкою постійних металевих арок і залізобетонної затяжки в зведенні на всю довжину сполучення. На III етапі сполучення бетонують і після цього виконують заключні роботи. При кріпленні сполучень монолітним бетоном і залізобетоном з гнучкою арматурою на II етапі в тому ж напрямку невеликими за-ходками виробляють одночасну виїмку породи до проектного перерізу і зведення постійного кріплення. На III етапі виконують заключні роботи
При будівництві сполучення з боку розгалуження (14.7) спочатку на всю його довжину проходять вироблення зазвичай з поперечним перерізом прямокутної форми і кріплять її дерев'яною тимчасовим кріпленням (I етап). Потім в зворотному напрямку виробляють розширення вироблення до проектних розмірів і зводять постійну кріплення - II і III етапи. Для виїмки породи при розширенні, як правило, використовують відбійні молотки.
Розглянуті схеми будівництва сполучень перетином однієї з сусідніх виробок з подальшим розширенням до проектного перерізу застосовують в породах з /<4 и при максимальном пролете сопряжения более 5 м.
При схемі будівництва сполучення незалежними забоями, яку застосовують в малостійких породах, спочатку по контурах сполучення проводять дві бічні вироблення шириною 1,6 м і висотою 2 - 2,5 м на всю довжину сполучення. Потім зводять бетонні стіни і після набуття бетоном достатньої міцності при плоскому перекритті приступають до спорудження сполучення, а при склепінчастому - до виїмки зводу відбійними молотками, встановлення опалубки та укладанні бетону. Після придбання бетоном міцності в зведенні виробляють розбирання опалубки і виїмку залишилася породи в середній частині перерізу виробки.