Способ защиты сопряжений шахтных стволов с выработками от горного давления



 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ((9) SU ((() (51) 4 Е 21 D 5/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ug Re

1-U ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3906656/22-03 (22) 23.04.85 (46) 23.01.88. Бюл. В 3 (71) Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) И. А. Южанин, В. А. Дрибан и С. Б. Кулибаба (53) 622.28.04(088 ° 8) (56) Мике Э. Сопряжение стволов с вьгработками околоствольного двора и их развитие до современного состояния.Глюкауф. 1980, В 16, с. 33-35.

Заславский Ю. 3., Мостков В. М.

Крепление подземных сооружений. M.:

Недра, 1979, с. 138-142. (54)(57) СПОСОБ ЗАЩИТЫ СОПРЯЖЕНИЙ

ШАХТНЫХ CTBOJIOB С ВЫРАБОТКАМИ ОТ

ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ, включающий возведение внешнего податливого и внутреннего слоев крепи, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения наиболее эффективного взаимодействия крепи с горными породами, внепгний слой крепи выполняют из эластичных баллонов, снабженных предохранительными клапанами, при этом клапаны настраивают на давление, не превышающее несущей способности внутреннего слоя крепи, а толщину баллонов д определяют из условия где U, — относительное смещение пород на контуре ствола;

R8 — внешний радиус крепи ствола.

1368438 где

40 о

2 sin 30

1 — sin 30

4 G (Р + К ctpf)+ о о

2 (2 0,8 0,025 1000 + 1 ct 30 ) (1 — sin 30 ) о — 0,0468

О 2/2

4 2080 (0,5 + 1 ctg 30 ) д- 0,0468 400

1 — 0,0468

Изобретение относится к горному ! делу, в частности к сооружению,сопряжений шахтных стволов с выработками. (Цель изобретения — повышение на5 дежности путем обеспечения наиболее эффективного взаимодействия крепи с горными породами.

На чертеже дана схема, поясняющая способ. 10

В районе сопряжения ствола с вьгработками после обнажения пород на длине заходки бетонирования устанавливают сетку с крупной ячейкой 1 на анкерах 2, причем концы анкеров при 15 этом должны выступать за контур сетки на толщину эластичньгх баллонов.

Затем монтируют эластичные баллоны

3, прикрепляя их к анкерами сетке с помощью хомутов. После этого наве 20 шивают на концы анкеров вторую сетку с мелкой ячейкой 4 и бетонируют заходку 5 обычным способом. При возведении сборной крепи (тюбинги) вторую сетку не применяют.

Несущую способность крепи определяют расчетным путем в зависимости от горно-геологических условий с учетом податливого слоя, Настройку предохранительных клапанов баллонов про- 30 изводят на давление, несколько меньшее (в пределах 5 ) несущей способности .внутреннего жесткого слоя крепи. Величину податливого слоя (т.е. фактически толщину 0" баллонов, так как последние при увеличении давления пород будут сокращать свою толщину в пределе до нуля) определяют из условия

Uo 1 д

1-Uo

Смещение пород Uo oна контуре ствола определяют по результатам экспериментальных исследований, либо аналитическим способом, например по формуле

45..2.

4 (КУ ХН )+К ct о ) (1- sin ) о 2

Толщина баллонов составит (при

Rs = 400 см) 1 - коэффициент„ равный

2 sinÐ

1-sing ,Р— угол внутреннего трения пород;

К вЂ” коэффициент концентрации напряжений в районе сопряжений; - коэффициент бокового распора пород; ,Р— объемный вес пород;

Н - глубина расположения сопряжения ствола с выработками;

К - сцепление пород;

G — модуль сдвига пород;

Р— отпор крепи. Значение Kg опредепяют экспериментальным или расчетным путем. Величины, характеризующие физико-механические свойства пород для конкретных условий А,,1, Р и G определяются по результатам испытаний пород или из справочной литературы.

Пример. Расчет толщины баллонов, Сопряжение шахтного ствола с вьгработками расположено на глубине

1000 м в аргиллитах, характеризующихся следующими данными: К-1 ИПа (сучетом коэффициента структурного ослабления); о = 30, С = 2080 МПа (определено через Е = 5 ГПа и,Р -= 0,2); = 0,025 ИН/м . Коэффициент концентрации напряжений K> = 2 (по данным

ВНИИИ). Несущая способность жесткого слоя крепи Р = 0,5 ИПа. Коэффициент бокового распора, определенный согласно Руководству по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи", составляет Я = 0,8.

Коэффициент

Относительное смещение пород на контуре ствола равно

Применение предложенного способа защиты сопряжений обеспечивает наиболее эффективное взаимодействие крепи с боковыми породами, так как при достижении на каком-либо участке кре1368

Составитель В. Пьянов

Редактор В. Данко Техред М.Дидык Корректор М. Демчик

Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5

Заказ 210/29

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проект а оектная 4 пи величины горного давления, равной величине настройки предохранительного клапана, последний сработает, часть жидкости стравится и объем баллона уменьшится, Тем самым в районе сопряжения ствола с выработками будут отсутствовать концентрации горного давления, а давление на внутренний слой крепи не превысит величины 10

438

4 ее несущей способности до полного сокращения объема баллонов. Таким образом, наружный слой, обладая податливостью в радиальном и вертикальном направлениях, в то же время будет создавать значительный отпор боковым породам, что позволит уменьшить толщину внутреннего слоя крепи.

Способ защиты сопряжений шахтных стволов с выработками от горного давления Способ защиты сопряжений шахтных стволов с выработками от горного давления Способ защиты сопряжений шахтных стволов с выработками от горного давления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, в частности к элементам крепления горизонтальных горных выработок при строительстве подземных сооружений, особенно в условиях агрессивных сред

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкции крепи вертикального ствола, и предназначено для обеспечения полной гидроизоляции ствола

Изобретение относится к тюбинговой крепи стволов подземных выработок, проходимых кессонным способом при строительстве метрополитенов

Изобретение относится к шахтному строительству

Изобретение относится к области строительства горных выработок в сложных инженерно-геологических условиях с повышенными смещениями массива или со значительным горным давлением, а также тоннелей различного назначения в аналогичных условиях. Технический результат направлен на повышение устойчивости выработки за счет снижения действия смещений массива и горного давления на крепь, а также равномерного распределения нагрузки. Способ комбинированной забутовки включает заполнение пространства между крепью и вмещающими горную выработку породами сыпучими и твердеющими материалами. После проходки и крепления выработок производят забутовку пустот сыпучими материалами. По мере заполнения пустот в закрепное пространство устанавливают перфорированные трубки на расстоянии 1-2 метра друг от друга, так чтобы их свободный конец выступал в пространство выработки. Через установленные трубки в закрепное пространство нагнетают вспенивающуюся податливую пену для связи элементов сыпучей забутовки и заполнения пустот между ними. 1 ил.

Изобретение относится к области подземного строительства шахтных стволов большого диаметра для метро, фундаментов мостов и фундаментов строительных конструкций. Техническим результатом является повышение прочности несущей конструкции обделки, а также повышение эффективности, безопасности и скорости ее возведения. Сталебетонная обделка цилиндрического шахтного ствола выполнена поплавковой из двух концентрично расположенных стальных цилиндров с герметичным дном. Цилиндры смонтированы из двухкольцевых стальных секций, закрепленных между собой по длине стальной обделки. Дно обделки, заобделочное пространство и пространство между стальными стенками внешнего и внутреннего цилиндров этой обделки забетонировано для формирования цельного сталебетонного цилиндра повышенной прочности и гидроизоляции. В строительный комплекс входит автокран, передвижная по рельсам буровая установка, эрлифтная система для бурения, система многократной очистки от шлама и подачи в ствол промывочной жидкости, лебедка для подъема и спуска стальных конструкций, монтажный стол и центрирующий кондуктор для монтажа кольцевых секций и стальной обделки, вальцовочный станок для стальных листов в цилиндрические сегменты и электросварочная аппаратура или станция. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям крепи вертикальных стволов, и может быть использовано в стволах угольных шахт и рудников, а также вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов. Технический результат направлен на повышение несущей способности крепи, снижение расхода стали, обеспечение возможности эксплуатации ствола при подработке. Указанный технический результат достигается тем, что внешний слой возводят из набрызгбетона, основную грузонесущую конструкцию собирают из железобетонных блоков, без соединения колец между собой, элементы системы отвода воды пропускают через отверстия в железобетонных блоках, а стальную оболочку размещают между слоем высокопрочного фибробетона и основной грузонесущей конструкцией. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям крепи вертикальных стволов, и может быть использовано в стволах угольных шахт и рудников, а также вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов. Целью изобретения является создание конструкции крепи, позволяющей существенно снизить трудоемкость возведения, стоимость, повысить несущую способность и надежность крепи с управляемым режимом работы. Указанный технический результат достигают тем, что внутренний водонепроницаемый слой собирают из чугунных тюбингов, внешний грузонесущий слой изготавливают из твердеющей смеси с активированными хвостами обогащения в качестве вяжущего и классифицированными отходами горного производства в качестве крупного и мелкого заполнителя, а внешний грузонесущий слой связывают с породным массивом системой анкеров. 2ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям крепи вертикальных стволов, и может быть использовано в стволах угольных шахт и рудников, а также в вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов. Технический результат направлен на создание конструкции крепи, позволяющей существенно снизить нагрузку на внутреннюю стальную оболочку и слой бетона, исключающей фильтрацию значительных объемов воды через слой грузонесущего бетона, уменьшив за счет этого материалоемкость и стоимость крепи, увеличив долговечность и надежность. Указанный технический результат достигают тем, что водопроводящий слой, включающий гранулы вспененного полистирола, располагают между грузонесущим слоем, состоящим из бетона с активированными в дезинтеграторе хвостами обогащения в качестве вяжущего, и затампонированными породами, а также наличием установленных в прилегающий массив анкеров. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при строительстве шахтных стволов в соляных и соленосных породах. Технический результат направлен на обеспечение безаварийной работы бетонной части крепи шахтного ствола, расположенной в ползучих солевых породах в течение расчетного срока, а также на повышение эффективности крепления шахтного ствола за счет исключения крепления шахтных стволов дорогостоящей чугунной тюбинговой крепью. Крепь шахтного ствола состоит из несущей внутренней бетонной оболочки и внешней компенсационной оболочки из податливого вспененного материала. Компенсационная оболочка сформирована из пенополистирольных плит и размещена ровным слоем вокруг бетонной оболочки цилиндрической части ствола. Расстояние между опорными венцами определяют в зависимости от длительности сцепления каменной соли, внутреннего и внешнего радиусов границ контакта опорного венца с каменной солью, внутреннего радиуса ствола, коэффициента запаса, веса опорного венца, удельного веса бетона, толщины бетонной крепи ствола. Опорные венцы из бетона усилены тюбинговыми кольцами и отделены от основной части бетонной крепи деформационными швами из дерева, а компенсационная оболочка из пенополистирольных плит прикреплена к породному массиву монтажными анкерами. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-03-20T12:16:52
Наверх