Способ защиты крепи вертикальных шахтных стволов от сдвижения горных пород
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 1 (21) 4929057/03 (22) 27.02.91 (46) 23.02.93. Бюл. М 7 (71) Научно-производственное объединение по осушению месторождений полезных ископаемых и специальным горным работам . "ВИОГЕМ" (72) Ю.А. Максимчук и M,Х. Зарипов (73) Проектно-изыскательский институт "ВИОГЕМ" (56) Рекомендации по охране вертикальных стволов в Челябинском бассейне. Л., ВНИМИ, 1969 с. 27-28. Покровский Н.М. Технология. строительства подземных сооружений. М., Недра, 1982, с. 125-127. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для повышения несущей способности крепи горных выработок круглого сечения в / скальных и полускальных породах. Целью настоящего изобретения является повышение надежности защиты, сокращение i материалоемкости крепи, а также снижение трудозатрат за счет исключения строительства временной крепи и на выполнение распределительного слоя, Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Определяют внешний диаметр несущей крепи, С учетом предложенной авторами зависимости определяют диаметр выработки с учетом необходимой минимальной толщины распределительного слоя, д=- — +m+О; мм, Ьb, 5U 1797б61 АЗ 2 (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ КРЕПИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ ОТ СДВИЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Использование: в горной промышленности, в частности, может быть использовано для защиты шахтных стволов преимущественно в скальных и полускальных породах. Сущность изобретения: распределительный слой укладывать эа опалубку с определенной толщиной этого слоя, а также составом компонентов. 2 и, ф-лы. C где Ь Ь вЂ” средняя шероховатость выработки, которая определена по разности радиусо8 впадин R2 и выступов R t m — ожидаемое смещение пород под действием горного давления до начала работы постоянной крепи d — средняя крупность гранул упругопластичного материала, 4 Предложенная зависимость определе- СЬ на экспериментальным путем и проверена ( расчетами на ЭВМ. мюь Затем известным методом определяют глубину заходки, После чего определяют объем смеси, необходимый для закладки распределительного слоя на одну заходку. Для этого готовят смесь на бетонорастворном узле. Состав смеси содержит гранулы упруго-пластичного материала непористой резины, крупностью 20-40 мм с удельным весом 1,1 г/см — 70-72%: цемен2 та М50 — 8-10%, добавляют песка 14-15%, вода составит 7-9%. 1797661 3 .. 4 Таким образом, распределительный R> срфМий. радиус. выступов 3800 мм слой содержит гранулы упруго-пластичного . Л Ь = 4000 - 3800 = 200 мм . . материала, в смеси с минимально необходи- ...Ожидаемое смещение пород m 30 мм мым количеством связующего:.цемент, пе- под действием горного давления до начала сок, вода, скрепляющего гранулы в период 5 работы постоянной крепи (на глубине 700 возведения несущей крепи. м). Принимаем среднюю крупность гранул После проходки выработки на одну за- упруго-пластичного материала 20 мм, о - 20 ходку, устанавливают опалубку, диаметр ко-- мм, торой равен внешнему диаметру несущей Таким образом, минимальная толщина кРепи, эа опалУбкУ по тРУбопРоводУ пОдают распределительного слоя 6 = + 30 + 10:- ..2% приготовленную смесь распределительного .. " - . - .. 2 слоя. После затверденйя распределитель-. - 20 - 150 мм. Принимаем 150 мм, Диаметр .ного слоя, опалубку снимают и устанавлива-: опалубки предназначенный для возведвнйя ютопалубкудля возведения несущей KpellM. распределительного слоя соответствует.: . Несущую крепь возводят из монолитного 15 внешнему диаметру несущей крепи йравен бетона.: . 7300 мм. Определяем объем "Vml>" смеси, Цикл повторяют на нижних ступенях вы- необходимый для укладки распределительработки.. " . ного слоя на одну эаходку После возведенйя крепи предложен- Vmi> - 56 м , ным способом с укладкой распределитель- 20 . После чего подготавливают и "смешиваного слоя, нагрузки горного давления ютна бетонорастворном узленеобходимое . воспринимает распределительный слой. количество компонентов: При этом удерживающий каркас связующе- - гранул пористой резины . 770 кг . го может быть разруаен, а нагрузку воспри- - цемента маркй М60: 248 кг нимают транулы упруго-пластичного 25 - песка 1,5 г/см .:... 600 кг з материала, уложенные в выработанном про- - воды.: .. : -, . 174 кг - странстве между массивом горных пород и Полученную смесь подают по трубопро:: несущей крепыш,поглощаяэнергиюсжатия воду за установленную опалубку; а после горйого давленйя и защищая крепь. затвердения смеси в выработке. опалубку Пример. Рассмотрим применение 30 снимают и возводят несущую крепь на этой йредлагаемого способа на защиту крепи заходке. Цикл повторяют-до завершения вертикальных шахтнйх стволов от сдви- возведения крепи на нижележащих заходжения горных пород на Нижнетагиль- ках. ском металлургическом комбинате, После чего, возведенная предложенf ороблагодатскога рудника, шахтострои- 35 ным способом крейь с защитным распредетельного управлений М 2; шахты "Южная"; лительным слоем имеет способность После проведения выработки диаметром . перераспределения нагрузок горного дав7600 мм, на одну эаходку, величина которой ления, за счет восприятйя их распредели4000 мм, равная высоте секционной опалуб- тельным слоем и защиты несущей крепи. ки, устанавливается опалубка преднаэна- "0 упруго-пластичныйраспределительный :чвнная для возведения распределительного слой перераспределяет неравномерное бослоя. По предложенной авторами зависимо- ковое давление нв крепь и постоянная сти определяем минимальную необходи- apens из монолитного бетона работает в мую толщину "д" распределительного слоя наиболее благоприятных условиях гидроЬ Ь, . 45 статического сжатия, что знайительно повышает ее несущую способность. Для этого определяем среднюю шерохова- Таким образом, предложенный способ тость стенки выработки - ., позволяет повысить надежность защиты . hb - Rz - Rq; возводимой крепи, а также снизить ее матегде йг — средний радиус впадины 4000 мм 50 риалоемкость и трудозатраты, г Формула изобретения : 1. Способ защиты крепи вертикальных шахтных стволов от сдвижения горных по*род, включающий проходку выработки заходками, установку опалубки и возведение . временной и несущей крепи заходками путем укладки за опалубку. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности защиты и сокращения.материалоемкости крепи, временную крепь выполняют в виде распределительного слоя из ynpyrori1797661 ; ластичного материала в виде-гранул, толщиной слоя д,определяемой по зависймости д=- -+m+d; «ЬЪ где Ь b — - средняя шероховатость стенки выработки, которая определена по разно- сти радиусов впадин и выступов, мм; е — ожидаемое смещение пород под действием горного давления до начала работы постоянной крепи, мм; б — средняя крупность гранул упругопластичного материала, мм. 2. -Способ по и. 1, î i л и ч а ю щ и йс я тем, что упругопластичный материал распределительного:слоя выполнен а ви". де напористой резины и содержит гранулы крупностью 20-40 мм:с удельным весом 1,1 r/ñì в смеси следующих ком= понятое, $: гранул ы . — 70 — 72; цемент М 50 — 8- 10 песок .. — 14-15 вада:: — бстальное. Составитель Ю. Максимчук Редактор О. Стенина Техред М,Моргентал Корректор M. Демчик Заказ 667 Тираж . " .. Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета Ао изобретенияМ и открытиям при ГКНТ СССР 113035; Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Латвнт", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101
