Способ возведения крепи регулируемого сопротивления

Способ возведения крепи регулируемого сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в выработках с крепью с изменяемой несущей способностью. Оно позволяет снизить мателлоемкость и повысить устойчивость крепи. Рамы крепи устанавливают из криволинейных трубчатых элементов с прямолинейными вставками другого диаметра, на которых устроены узлы податливости. Между рамами устанавливают зат яжки. Перед исчер- naHtiEM податливости рам через верхний элемент в их полость подают цементный раствор и формируют жесткую трубобетонную крепь. Дпя увеличения несущей способности производят нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство последовательно снизу вверх после замоноличивания участков между рамами. Интервал времени t между образованием трубобетокной крепи и нагнетанием упрочняющего раствора определяют по формуле t 3,3 ( 1), сут, где А. NS/C04(jH/R)-exp (4H/t.OOO) ,,,NS - несущая способность крепи МПа; Н - глубина расположения выработки, м| RC - прочность вмещающих пород на сжатие, МПа; - объемная масса пород , МН/м , Время исчерпания податливости рам определяют по сближению одного из элементов рам с репером, установленным на другом элементе рамы . Нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство ведут через сквозные трубки, которые установлены в рамы.Перед замоноличиванием участков между рамами их закрывают пробками. Для {обеспечения плавного деформирования крепи в податливом режиме по длине прямолинейного отрезка трубчатых элемейтов устраивают продольный разрез , Замоноличивание участков между рамами для нагнетания можно проводить набрызгом. Считается, что к моменту времени t нагрузка на крепь достигает значения несущей способности тру-, бобетонной крепи. Контроль за исчерпанием податливости возможен дистанционный . 2 з.п. ф-лы, 6 ил. Q. ijlii о: со :л ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН дц 4 Е 21 0 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4196852/22-03 (22) 18.02.87 (46) 30.03.89. Бюл. 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики .н маркшейдерского дела (72) Б.З.Амусин, К.А.Ардашев и A.Ô.Ìoðoçoâ (53) 622.281 (088.8) (56) Картозия Б.А. и Пшеничный В.А.

Управление устойчивым состоянием выработок в сложных горно-геологических условиях. Сб. Исследование, прогноз и контроль проявлений горного давления. Л.: 1987, с. 112.

Гелескул N.Н. и Каретников В.Н.

Справочник по креплению капитальных и подготовительных горных выработок.

M. Недра, 1982, с.157-158. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ КРЕПИ РЕГУЛИРУЕМОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано

s выработках с крепыш с изменяемой несущей способностью. Оно позволяет снизить мателлоемкость и повысить устойчивость крепи. Рамы крепи устанавливают из криволинейных трубчатых элементов с прямолинейными вставками другого диаметра, на которых устроены узлы податливости. Между рамами устанавливают затяжки. Перед исчерпанием податливости рам через верхний элемент в их полость подают цементный раствор и формируют жесткую

„„Я0„„1469152 А1 трубобетонную крель. Для увеличенйя несущей способности производят нагнетание упрочняющего раствора в зак- репное пространство последовательно снизу вверх после замоноличивания участков между рамами. Интервал времени t между образованием трубобетонной крепи и нагнетанием упрочняющего раствора определяют по формуле

= 3,3 (10" - 1), сут, где А.

= NS/$04(yH/R ) .ехр (4Н/1.000), NS— несущая способность крепи; МПа;. Н,— глубина расположения выработки, м;

Кс — прочность вмещакзцих пород на сжатие, MTa — объемная масса пород, МН/м . Время исчерпания податливости рам определяют по сближению одного из элементов рам с репером, установленным на другом элементе рамы. Нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство ведут через а сквозные трубки, которые установлены в рамы. Перед замоноличиванием участков между рамами их закрывают пробками.Для

1обеспечения плавного деформирования крепи в податливом режиме I»o длине прямолинейного отрезка трубчатых элементов устраивают продольный разрез, Замоноличивание участков между рамами для нагнетания можно проводить набрызгом. Считается, что к моменту времени t нагрузка на крель достигает значения несущей способности тру-. бобетонной крепи. Контроль за исчерпанием податливости возможен дистан-,. ционный. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1469152

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении капитальных горных выработок крепыш регулируемого сопротивле5 ния.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и повышение . устойчивости крепи.

На фиг.1 и 2 схематично представлена податливая крепь до и после исчерпания податливости; на фиг.3-5— этапы возведения крепи регулируемого сопротивления; на фиг.б — узел податливости, 15 Способ осуществляют следующим образом.

В забое выработки устанавливают рамы податливой крепи из криволинейных трубчатых элементов 1 с прямо- 2О линейными вставками 2, на которых устроены узлы податливости (фиг.1).

Для обеспечения податливости крепи один конец элемента 1 с прямолинейной вставкой 2 делают большего диа- 25 метра, чем другой конец на удвоенную толщину стенок труры. Для обеспечения плавного деформирования крепи при работе в податливом режиме по длине прямолинейного отрезка 30 трубы большего диаметра устраивают продольный разрез 3. При сборке крепи прямолинейный отрезок трубы меньmего диаметра одного элемента вводят в прямолинейный отрезок трубы большего диаметра другого элемента и их стягивают хомутами 4.

По мере монтажа элементов кольца между. рамами крепи устанавливают затяжки 5 на упоры в трубчатых эле- 0 ментах 6 и заполняют закрепное пространство забутовкой 7.

Перед исчерпанием податливости крепи через отверстие 8 в верхнеМ. криволинейном трубчатом элементе в полость трубы подают цементный раствор (фиг.3). После твердения раствора и формирования трубобетонной крепи, крепь работает в жестком режиме. Контроль за исчерпыванием податливости крепи осуществляют по сближению конца прямолинейного от1 резка трубы большего диаметра и репера 9, устанавливаемого на прямолинейном отрезке трубы меньшего диаметра.

В случае, если несущей способности трубобетонной крепи оказывается недостаточно, выполняют нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство. Интервал времени между образованием трубобетонной крепи и нагнетанием упрочняющего раствора определяют по формулам (1) и (2) из условия, что к моменту начала работ по нагнетанию упрочнения раствора нагрузка на крепь достигает значения несущей способности трубобетонной крепи.

t — 3,3 (10 — 1), сут, (1)

r де А — — — — — — — — — — —; (2) Н 1 4Н

0,4 (— ) ехр (— — ) Rñ 1 000

NS - несущая способность трубобетонной крепи, МПа; Н вЂ” глубина расположения выработки, м; R q — прочность на сжатие вмещающих пород, ИПа;

P — объемный вес пород, ИН/м .

Перед нагнетанием упрочняющего раствора выполняют замоноличивание промежутков между рамами, например, путем нанесения слоя набрызгбетона

10 (фиг.4). Нагнетание упрочняющего раствора осуществляют через сквозные трубки 11 в трубобетонной крепи, закрываемые перед нанесением слоя набрызгбетона пробками 12. Использование для нагнетания трубок 11 позволяет отказаться от традиционного бурения инъекционных скважин. Нагнетание осуществляют последовательно снизу вверх для того, чтобы раствор под давлением проникал возможно дальше в массив горных пород (фиг.5).

Таким образом, в зависимости от заданных геомеханических условий создается возможность регулирования сопротивления крегщ путем последовательно ее усиления.

Регулирование сопротивления крепи осуществляют путем несложных технологических операций.

При образованж.жесткой трубобетонной крепи раствор подают в верхний элемент трубчатого кольца для скорейшего заполнения его.правой и левой ветви. При подаче раствора снизу вверх схватывание ранее поданного раствора будет препятствовать его поднятию до верха кольца.

Формулы (1) и (2) для определения интервала времени между образованием трубобетонной крепи и началом работ 14б9152 получены иэ условия, что к моменту времени t нагрузка на крепь достигает значения несущей способности трубобетонной крепи.

Нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство осуществляют последовательно снизу вверх для того, чтобы раствор под давлением проникал возможно дольше в массив горных пород. При другой последовательности нагнетания, например сверху вниз, раствор сразу проникает в нижнюю часть кольца, где схватившись, будет препятствовать дальнейшему проникновению раствора в массив, Для осуществления контроля за ис черпанием податливости крепи, на прямолинейном отрезке трубы меньшего диаметра закрепляют репер. По сближению конца трубы большего диаметра и репера устанавливают достижение заданной податливости крепи и соответственно момента времени начала заполнения трубчатого кольца упрочняющим раствором..В принципе при установке на крепи простейших прибо.-. ров, контроль за исчерпанием податливости можно сделать дистанционнным.

20

1. Способ возведения крепи ре-: гулируемого сопротивления, включающий установку верхних и нижних элементов рам с узлами податливоати и,замоноличивание участков между ними, отличающийся тем., что, с целью снижения металлоемкости и повъппения устойчивости крепи, в качестве элементов рам используют

40

Формула изобретения трубчатые элементы и формируют трубобетонную крепь путем подачи через верхний элемент в их полость перед исчерпанием податливости цементного раствора, а затем производят нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство, которое осуществляют последовательно снизу вверх после замоноличивания участков между рамами, при этом интервал времени между образованием трубобетонной крепи и нагнетанием упрочняющего раствора определяют по формуле

= 3,3 (10 — 1), сут, NS где .А — —---0,4 (R ) ° ехр (1000)

3 Н 4Ц с

NS — несущая способность крепи, МПа, Н вЂ” глубина расположения выработки, м;

1К вЂ” прочность вмещающих пород на сжатие, МПа; у — объемный вес пород, МН/м .

2. Способ по п.i, о т л и ч а юшийся тем, что на одном из элементов рам устанавливают репер и момент времени исчерпания податливости рам из трубчатых элементов, определяют по сближению другого конца с репером.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тегл, что, с целью сокращения трудоемкости работ, в трубобетонную крепь устанавливают сквозные трубки, через которые нагнетают упрочннющий раствор, а перед замоноличиванием участков между рамамч их .закрывают пробками.

1469152

ЧН.

Составитель Л.Березкина

Техред И.Дндык Корректор С.Черни

Редактор Ю.Середа

Заказ 1335/37 Тираж 449 ПодпИсное

SHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101