Способ усиления днища вертикальной горной выработки

Способ усиления днища вертикальной горной выработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в области подземного строительства, а именно в строительстве и реконструкции вертикальных выработок мелкого заложения, а также может быть использовано при усилении и реконструкции заглубленных помещений и фундаментов. Сущность изобретения: способ осуществляется следующим образом: снаружи вертикальной горной выработки последовательно выполняют скважины, которые ориентируют под углом 75...83°, одновременно с выполнением каждой скважины производят погружение в нее става труб. По окончании погружения приступают к созданию укрепленных массивов грунта, для этого перпендикулярно контуру выработки образуют щели струей закрепляющего раствора с одновременным заполнением этих щелей. Вслед за созданием укрепленного массива начинают устраивать дополнительные обойменные укрепленные массивы из вертикальных дополнительных скважин. 4 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 D 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4942969/03 (22) 04.06.91 (46) 15.04.93. Бюл, № 14 (71) Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им, Н.M.Ãåðñåâàíoâà (72) А.Б.Остюков, Ю,В,Александровский, П.А.Коновалов, О.А.Шахов, В.К.Кагай, Э.П.Кайданов и С.И.Корнюшенко (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 332231, кл,. Е 21 D 1/16, 1969.

Трупак Н.Г. Специальные способы проведения горных выработок. М.: Недра, 1976, 106 — 108, рис.54. (54) СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ДНИЩА ВЕРТИКАЛЬНОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Использование: в области подземного строительства, а именно в строительстве и реконструкции вертикальных выработок

Изобретение относится к подземному строительству, а именно к строительству и реконструкции вертикальных выработок мелкого заложения, а также может быть использовано при усилении и реконструкции заглубленных помещений и фундаментов.

Цель изобретения — повышение надежности усиления контакта днища выработки и повышение несущей способности основания.

Доказательствами существенности отличий признаков изобретения является следующее: — скважины для создания укрепленных массивов выполняют снаружи внешнего контура горной выработки — это позволяет вести буровые работы параллельно с выемкой грунта;

„„. Ж „„1809073 А1 мелкого заложения, а также может быть использовано при усилении и реконструкции заглубленных помещений и фундаментов.

Сущность изобретения: способ осуществляется следующим образом: снаружи вертикальной горной выработки последовательно выполняют скважины, которые ориентируют под углом 75...83, одновременно с выполнением каждой скважины производят погружение в нее става труб, По окончании погружения приступают к созданию укрепленных массивов грунта, для этого перпендикулярно контуру выработки образуют щели струей закрепляющего раствора с одновременным заполнением этих щелей, Вслед за созданием укрепленного массива начинаютустраиватьдополнительные обойменные укрепленные массивы из вертикальных дополнительных скважин. 4 ил. — создание грунтового массива производят путем образования перпендикулярно (ф контуру выработки щелей с помощью струй С) закрепляющего раствора позволяет произ-. О водить цементационные работы до разработки грунтового ядра (в нижней части), что значительно улучшает технику безопасности; бд — образование каждой щели осуществляют посредством подъема струи закрепляющего раствора в пределах от почвы а укрепленного массива до достижения струей боковой поверхности стен горной выработки позволяет произвести целенаправленное прогноэируемое закрепление грунтового массива под днищем сооружения; — ось струи располагают перпендикулярно продольной оси скважины, которую ори1809073 ентируют под углом к горизонтальной пло- ложения массивов 4 и мощность (толщина) скости, назначаемым в пределах 75...83 их увеличивается за счет наведения в еще (0,2-0,23 радиана) — это увеличивает надеж- незатвердевшем закрепляющем растворе ность работы за счет выноса всего грунта турбулентных потоков горизонтальной из-подднища сооружения, т.к. поддействи- 5 струей 9. Вокруг выработки 1 и под мэссием гравитационных сил происходит откло- вом 4 создаются горизонтальной струей 9 нение раствороздуш4ой струи вниз и дополнительные обойменные укрепленные образуется неразмываемый грунт; подня- массивы 7, обеспечивающие гориэонтальтие струи позволяет полностью вынести ный контакт укрепленных зон с грунтом и весь грунт из-под днища; "0 стабилизацию положения зон в горизон— бурение дополнительных сопрягае- тальной плоскости за счет осуществления мыхс внешнимконтуромукрепленныхмас- контакта обойменного массива с боковой сивов скважин и создание из последних поверхностью горной выработки 1. дополнительных обойменных укрепленных Примером использования предложен- массивов в грунте, располагаемых в зоне по 15 ного способа усиления днища вертикальной вертикали от почвы укрепленных массивов горной выработки может служить следуюдо дневной поверхности, позволяет надеж- щее.

Но закрепить грунтовый Массив вокруг Bep С целью повышения надежности.усилетикальной горной выработки, ния контакта днища выработки и повышеНа фиг.1 изображена реализация спо- 20 ния несущей способности последних, соба, совмещенный разрез, где в левой час- скважины диаметром 200 мм для создания ти показан процесс создания укрепленного укрепленных массивов выполняют снаружи массива под днищем, а в правой части — внешнего контура горной выработки, испроцесс создания дополнительного обой- пользуя для этой цели буровые станки УРБ— менного массива; на фиг.2 — вертикальная 25 2.5 А2 или УГБ-50 и т.д. горная выработка с усиленным днищем; на Создание грунтовых массивов произвофиг.3 — разрез А — А для случая цилиндриче- дят путем образования перпендикулярно ской горной выработки; на фиг.4 — разрез контуру выработки щелей с помощью струй

А — А для случая протяженной горной выра- закрепляющего раствора, подаваемых из ботки. 30 осевого гидромонитора насосом 9Т имеюСпособ реализуют следующим образом. щего следующие параметры (Pw=20...40МПа, Снаружи вертикальной горной выработки 1 Qw = 10-12 M /мин, а воздух давлением последовательно выполняют скважины, ко- Ра = 1,2 МПа и расходом Q> = 4...5 м /мин. э торыеориентируют подуглом 75 — 83О. Одно- Причем закрепляющий раствор подают под временно с выполнением каждой скважины 35 углом 75...83 (0,2...0,23 радиан), это делаетпроиэводят погружение в нее става труб 2 с ся для того, чтобы вынести весь грунт из-под приспособлением (не показано) для форми- днища (т.к. в результате действия грэвитарования струи 3. ционных сил. "свободно затопленная" расПо окончании погружения става труб 2 творовоздушная струя отклоняется вниз приступают к созданию укрепленных мас- 40 примерно на такую же величину (в эависисивов 4 под днищем 5. Для этого перпенди- мости от физико-.механических свойств разкулярно контуру выработки образуют щели мываемого грунта). Затем при медленном струей 3 закрепляющего раствора с одно- подьемеосевогомонитора(/ =0,3...0,5м/мин) временным заполнением этих щелей по- в выработанное пространство подают заследним при подьеме 3. Подъем струи 3 45 крепляющую смесь (объемный вес которой заканчивают в момент достижения ею низа порядка 1,1,...1,25 кгс/см, а расплыв. по з боковой поверхности выработки 6, причем стандартному конусу АзНИИ не должен струю 3 при подъеме располагают перпен- превышать 18...20 см. дикулярно продольной оси скважины, в ко- Базовый вариант совпадает с прототиторой размещен став труб 2. 50 .пом, Им является способ цементации треВслед за созданием укрепленного мас- щиноватых горных пород при проходке сива 4 начинают устраивать дополнитель- шахтных стволов, включающий бурение ные обойменные укрепленные массивы 7 из скважин из забоя ствола, нагнетание цеменвертикальных дополнительных скважин 8 тного раствора с земной поверхости через путем подьема горизонтальной струи 9 до 55 став высоконапорныхтруб. дневной поверхности 10. Недостатком данного способа является

Таким образом, под днищем 5 создает- большая трудоемкость и недостаточная нася лепестковая конструкция из укреплен- дежность. ных массивов 4 и дополнительных Преимущества заявленного способа с обойменных массивов 7, причем в зоне на- базовым вариантом, который совпадает с

1809073 6 прототипом, заключается в том, что повышение надежности и уменьшение трудоемкости происходит за счет повышения надежности усилия контакта днища выработки и повышения несущей способности основания.

Формула изобретения

Способ усиления днища вертикальной горной выработки, включающий создание под днищем укрепленных массивов в грунте из заранее пробуренных скважин путем нагнетания в укрепляемые массивы закрепляющего раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности усиления контакта днища и выработки и повышения несущей способности последних, скважины бурят под углом к горизонтальной оси 75-83 снаружи внешнего контура горной выработки, а нагнетание закрепляющего раствора производят путем образования перпендикулярно контуру выработки щелей из скважин с помощью струи закрепляющего раствора и заполнения этих щелей по5 следним, причем образование каждой щели осуществляют посредством подъема струи закрепляющего раствора в пределах от почвы укрепляемого массива до достижении струей боковой поверхности стен горной

10 выработки, а ось струи при этом располагают перпендикулярно продольной оси скважины, после чего бурят дополнительные сопрягаемые с внешним контуром укрепленных массивов скважины и из последних

15 создают дополнительные обойменные укрепленные массивы в грунте, располагаемые в зоне по вертикали от почвы укрепленных массивов до дневной поверхности.

18090У3

A-А фиг.5

А-А авиа.5

Составитель Б,Остюков

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А.Мотыль едактор

Заказ 1268 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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