Узел сопряжения горных выработок

Узел сопряжения горных выработок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий вертикальный и горизонтальный участки крепи, о тличающийся тем, что, с целью снижения расходов материалов на крепь, узел снабжен щелевыми выработками , примыкающими к крепи, причем противоположные щелевые выработки образую: контур эллипса с большей осью, направленной вдоль направления действия максимального 1лавного напряжения в закрепном пространстве.

СОЮЗ С08ЕТСННХ \

РЕСПУБЛИК ав 01) Э<53) Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ н aRTOPCKOMV ОВИ ВТИЛЬСТВУ (21) 3641881/22-03 (22) 15.09.83 (46) 15.12.84. Бюл. У 46

- (72) В.М. Барковский, А.А. Рецко, Н.А, Филатсв и А.М. Козел (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 624. 157.6 (088.8) (56) 1. Стоев И.С. Проведение выработок, сопрягающихся со стволами.

М., "Недра", 1967.

2. Справочник инженера-шахто.строителя. М., "Недра", 1968, с. 462 (прототип). (54) (57) УЗЕЛ СОПРЯМЖНИЯ ГОРНЫХ

ВЫРАБОТОК, включающий вертикальный и горизонтальный участки крепи, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расходов материалов на крель, узел снабжен щелевыми выработками, примыкающими к крепи, причем противоположные щелевые выработки образуют контур эллипса с большей осью, направленной вдоль направления действия максимального главного напряжения в закрепном пространстве.

1129361

Узел сопряжения включает ствол

t приствольные выработки 2, постоянную крепь 3 такого же профиля, как за пределами сопряжения, закрепное пространство 4, заполненное податливым материалом. В массиве стенок ствола вдоль его оси в плоскостях, проходящих через .оси приствольных выработок, и в промежутке между ними проведены щели 5. Щелевые выработки 5 выполнены в виде ряда прийыкающих друг к другу параллельных скважин

6, которые выбурены по иере прибли.50

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для сооружения сопряжений стволов с приствольными выработками и защиты его от горного давления в условиях подземного строительства и эксплуатации.

Известен узел сопряжения, включающий часть вертикального ствола и приствольные выработки, выпол- 10 ненные и поддерживаемые постоянной крепыш раздельно и независимо друг от друга (13.

Однако данный узел не обеспечивает достаточной устойчивости крепи. 15

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату и техни- о ческой сущности является узел сопряжения горных выработок, включающий вертикальный и горизонтальный участ- 20 ки крепи L2 3.

Недостатком известного узла является большой расход материалов на крепь в местах сопряжений.

Цель изобретения — снижение рас- 25 хода материалов на крепь.

Постазленная цель достигается тем, что узел сопряжения горных выработок, включающий вертикальный и горизонтальный участки крепи, снабжен щелевыми выработками, примыкающими к крепи, причем противоположные щелевые выработки образуют контур эллипса с большей ос ю, направленной вдоль направления дей35 ствия максимального главного напряжения в закрепном пространстве.

На фиг.1 показан узел сопряжения, общий вид, на фиг.2 — схема проекций расположения щелей для случая, если направление максимального главного напряжения совпадает с направлением оси ствола, разрезы

А-А и Б-Б. жения к центру сопряжения переменной глубины так, что контур 7 двух противоположных щелей в глубине массива имеет форму эллипса с размерами осей 3d и 2d. Промежутки 8 между скважинами разрушены, например,путем взрывания небольших разрядов.

Оси эллипса контуров щелей ориенти-. рованы таким образом, .что большая ось направлена вдоль максимального главного напряжения в массиве горных пород. Данные о направлении главных напряжений берутся по результатам тектонофиэических исследований данного региона.

Узел сопряжения работает следующим образом.

В результате проведения разгрузочных щечей в стенках ствола в местах наибольших концентраций напряжений и создания условий проскальзывания крепи и породы благодаря заполнению закрепного пространства податливым материалом массив пород в объеме, оконтуренным эллиптическим профилем щелей, деформируется без передачи всей величины давления на крепь. Крепь при этом воспринимает только часть напряжений, а основная величина напряжений с контура выработки переносится в массив на глубину торца щелей и воспринимается массивом, который находится в объемном напряженном состоянии и может выдержать без разрушения значительно большие напряжения. В результате такой конструкции узла сопряжения значительно повьппается устойчивость крепи сопряжения без разделки больших куполообразных полостей.

Организация работ по проходке предлагаемого узла сопряжения может быть осуществлена по следующей схеме, После возведения последнего (перед сопряжением) звена постоянной крепи

9 и верхнего опорного башмака 10 проходят заходками ствол 1 до почвы приствольной выработки 2 сопряжения.

Ствол проходят таким же сечением, что и до сопряжения. Одновременно бурят шпуры в забое ствола и горизонтальные скважины 6 в стенках ствола для образования разгрузочных щелей. По мере приближения забоя к центру сопряжения глубину горизонтальных скважин увеличивают так, что по контуру 7 двух противоположкак и в верхней части узла сопряжения за исключением того, что глубину горизонтальных скважин для образования щелей уменьшают по мере приближения к нижнему опорному башмаку 11.

Использование предлагаемого узла сопряжения обеспечивает по сравнению с прототипом значительное сни10 жение металлоемкости sa счет уменьшения сечения выработок в районе узла сопряжения, увеличение производительности и скорости сооружения благодаря уменьшению объемов работ

15 по разделке и креплению, улучшение условий труда и эксплуатации узла сопряжения, так как размеры вырабо- ток значительно меньше. При этом нагрузка на крепь сопряжения иэ-эа

20 .проведения щелей в указанных мес.тах сопряжения и их конфигурация значительно уменьшается, что увеличивает устойчивость узла сопряжения.

3 1129361 ных щелей в глубине массива образу- ется эллиптический профиль с размерами осей 3d и. 2d.

Разрушение оставшихся между

Горизонтальными скважинами целиков

8 для окончательного оформления щелей выполняют, например, при помощи взрывания их рассредоточенными небольшими зарядами. После отбойки породы и ее уборки возводят временную крепь. Описанные операции повторяют во всех циклах работ пока не дойдут до уровня почвы приствольной выработки. Затем производят проходку горизонтальной части сопряжения с возведением временной крепи. После завершения рассечки возводят постоянную крепь 3 как в стволе, так и в приствольных выработках узла сопряжения. Завершив ,, эти работы, возобновляют проходку ствола ниже почвы приствольной выработки. Все работы ведутся так же, Фир /

1129361

Составитель Л. Черепенкина

Техред М.Надь Корректор О. Тигор

Редактор В. Ковтун

Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9421/26 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4