Способ возведения шахтных перемычек
Патент 883522
Авторы
Способ возведения шахтных перемычек
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 23.11.81 Бюллетень М 43
Дата опубликования описания 26.11,81 (51)М. Кл.
E 21 F 1-5/00
Е 21 F 5/00
3Ъсударотеенный квинтет по делан нзобретеннй н отхрнтнй (53) УДК 622.273: :622.ВЛ, (088,8) В. Н. Рева, Ю. С. Афанасьев, В. Д. Пал й, А. А. смирнов, С. A. Студэицкий, . С. Паафов, В. Т. Кравченко н А. A. Якуба
Всесоюэный орцена Трудового Красного1Жамени научноисследовательский институт горной геомвканики и маркшейдерского цела, Государственный проектный и иву но-исследовательский: институт никель-кобальтовой промышлей --и-Норйльский
3 ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени гарнометаллургический комбинат им. A. П. Завенягнна Министерства цветной металлургии СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ШАХТНЫХ ПЕРЕМЫЧЕК
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с любой закладкой или заиливанием выработанного пространства, при. необходимости изоляции отдельных выработок нли участков шахтных полей, а также при оставлении рудоснусков и восстающих в массиве закладки.
Известен способ возведения перемычек из дерева, металла и других материалов в горизонтальных и наклонных вь;работках> включающий установку раскрепленного прочного каркаса, одностороннюю обшивку каркаса изолирующим материалом и дополнительное уплотнение на контакте с контуром вырабоч ки (1) .
Однако такие перемычки применяют в выработках ограниченного сечения для изоляции зон обрушения и ведения горных работ с закладкой выработанного пространства сухим материалом или небольшими порциями твердеющей смеси и эксплуатируют при незначительном бо» ковом давлении. Реализация указанного способа возведения перемычек наряду с отмеченными недостатками последних требует значительных трудозатрат, боль шого расхода дорогостоящих материалов и небезопасна, Известен способ возведения перемычек из оболочек, изготовленных из прочного, плотного и эластичного материала, о включающий заполнение оболочек сжатым воздухом или водой, закрепление их по контуру выработки для полной изоляции участков, закладываемых твердеющей смесью .
Данный способ рассчитан на многократное возведение перемычек с использованием одних и тех же оболочек (2)
Недостатком способа является то, что он применим только при сравнительно малых поперечных нагрузках.
Известен также способ возведения шахтных перемычек из твердеющих смесей, включающий образование по сече883522
3 нию выработки специального вруба, установку по его контуру двусторонней опалубки и заполнение опалубки пластичным бетоном 3 „!, Недостатком данного способа чвляется повышенная трудоемкость работ, значительный расход материалов, а также пониженная безопасность труда при образовании вруба, установке и сохранинии опалубки.
Кроме того, известен способ возведения перемычек из твердеющей закладки в горизонтальных и накладных выработках, заключающийся в том, что в месте перемычки устанавливают воздухопроницаемые резервуары иэ складывающегося пористого (фильтрующегося) материала, соответствующие выработке по форме и размерам. Закладка вводится в резервуар сжатым воздухом минимум через одну трубу, а удаление воздуха происходит по всем боковым поверхностям резервуара благодаря пористости ткани. Резервуар снабжен крепежными приспособлениями для закрепления его цо контуру выработки j4,$ .
Недостаток существующего способа высокая трудоемкость работ из-за использоваиня ручного труда при закреп» ленин резервуара по контуру выработки, а также недостаточно плотный и проч ный контакт перемычек с контуром перекрываемой выработки.
Uem изобретения — уменыпение трудозатрат на возведение перемычек за счет снижения затрат ручного труда и повышение безопасности работ и надежности возведения перемычек за счет уве личения плотности и прочности контак та их с контуром перекрываемой вЫрабо тки.
Поставленная цель достигается тем, что перемычки возводят из нескольких рядов емкостей, при этом нагнетают быстросхватывающуюся твердеющую смесь сначала в емкости нижнего ряда, а емкости каждого вышележащего ряда заполняют той же смесью после схватывания твердеющей смеси в емкостях нижележащего ряда, причем общее сечение укладываемых емкостей принимают большим, чем сечение выработки.
На фиг. 1 показана принципиальная схема возведения перемычки, разрез вдоль перекрываемой выработки; на фиг, 2 — то же, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - план шахтной перемычки для оставляемого в массиве закладки
55 вентиляционного восстающего или рудоспуска, Возведение шахтных перемычек осуществляется следующим образом.
В перекрываемой выработке 1 укладывают емкости 2, изготовленные из эластичного фильтрующего материала, например стеклоткани, и имеющие форму зашитого мешка. Каждая из емкостей имеет патрубок 3, через который в нее нагнетают быстросхватывающуюся твердеющую смесь 4. Для осуществления нагнетания к патрубку 3 подсоединяют бетоновод 5 от бетононагнетателя 6.
Использование фильтрующих эластичных материалов для изготовления емкостей 2 облегчает транспортирование последних, исключает необходимость долговременных работ у выработанного пространства. В качестве быстросхватывающей твердеющей смеси для заполнения емкостей используют, например, специально приготовленный раствор бетона или твердеющий раствор, из которого формируют закладочный массив 7. B обоих случаях в растворы добавляют ускорители схватывания, например хлористый кальций в количестве 2-4% от реса цемента.
По окончании нагнетания раствора быстросхватывающей твердеющей смеси вб избежании его вытекания патрубок 3 пережимают зажимом 8, извлекают иэ него бетоновод и приступают к заполнению следующей емкости 8. При этом заполненная ранее емкость вследствие эластичности ее стенок повторяет форму основания и прилегает к соседним емкостям или стенкам выработки l. Часть раствора из заполненной емкости просачивается через фильтрующий материал и заполняет все пустоты.
После заполнения всех емкостей 2 первого ряда приступают к нагнетанию смеси в емкости вышерасположенного ряда, причем нагнетание осуществляют только после схватывания смеси в емкостях нижнего ряда, т. е. не ранее, чем через 3-5 ч. При данном промежутке времени твердеющая смесь еще способна к деформированию и уплотнению под нагрузкой, и в то .же время ее пригружение благоприятно сказывается на последующем наборе прочности. Вследствие просачивания частиц твердеющей смеси и заполнения ими отдельных полостей, не заполненных при деформировании емкостей, обеспечивается монолитность возводимой перемычки. Укаэанный порядок
883822 S возведении, повысит надежность перемычек за счет более плотного и прочного контакта их с контуром перекрываемой выработки, обеспечит механиза3 щпо работ по возведению перемычек, повысит безопасность работ по возведению перемычек, поскольку не требуется присутствия людей со стороны выработанного пространства.
Я заполнения емкостей выдерживают до окончания возведения перемычки.
Полное перекрытие выработки возводимой перемычкой достигается тем, что общее сечение емкостей принимают больше сечения выработки. В результате этого при нагнетании твердеющей смеси в верхний ряд емкостей последние способны перекрывать все неровности и гер- метизировать выработанное пространство.
Это способствует также более проч» ному контакту затвердевшей смеси по всему контуру перекрываемой вырабоч ки и, следовательно, повышает способность возведенных перемычек выдерживать значительные продольные и поперечные нагрузки.
В зависимости от величин этих нагрузок определяют длину емкостей, используемых при возведении перемычки. Оп- ределение длины емкости по фактору бокового давления производят по формуле .QS
3- где 2 — длина емкости, м;
Q - боковое давление на перемычку, Па; — сцепление на поверхности контакта перемычки со стенками- или емкостей друг с другом, Па;
Я - плошадь поперечного сечения выработки в месте возведения перемычки, м ;
Р— периметр перемычки, м.
Определение длины емкостей по фак« тору осевого давления производят, пользуясь любым из методов, рекомендуемых строительной механикой или сопротивлением материалов.
Укладку и порядное наполнение емкостей твердеющей смесью совмещают при необходимости с ведением закладочных работ в выработанном пространстве, При этом уровень заливаемой закладки поддерживают постоянно ниже уровня емкостей, наполняемых твердеющей смесью.
Применение предложенного способа возведения шахтных перемычек позволит снизить трудозатраты на возведе» ние перемычек за счет сокрашения ручного труда и упрощения работ при их
Формула изобретения
Способ возведения шахтных перемы1 чек в горизонтальных и наклонных выработках, включающий размещение ем костей из эластичного фильтрующего материала в месте возведения перемычки и нагнетания в них твердеющей
21 смеси, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудозатрат на возведение перемычек за счет сни» жения затрат ручного труда и повыше-ния безопасности работ и надежности
И возведения перемычек за счет увеличения плотности и прочности контакта их .с контуром перекрываемой выработки, перемычки возводят из нескольких рядов емкостей, при этом нагнетают быст» и росхватываюшуюся твердеющую смесь сначала в емкости нижнего ряда, а емкости каждого вышележащего ряда заполняют той же смесью после схватыва ния твердеющей смеси в емкостях ниже33 лежащего ряда, причем общее сечение укладываемых емкостей принимают боль шим, чем сечение выработки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
40 1. Малетин Л. В., Смирнов А, А. и др. "Опыт закладочных работ при сплошной слоевой выемке руды на руднике
"Комсомольский . Труды института
"Гипроникель", Л., 1976, вып, 64, 43 с. 44-45.
2. Авторское свидетельство СССР № 605984, кл. Е 21.F 1/14, 1976.
3. Генте М. Возведение околоштрековых полос из гидравлических вяжущих ур материалов, Глюкауф, 1970, № 2, с. 18-21, 4. Патент Франции % 2327392, кл. Е 21 F 15/02, опублик. 1977.
883522
В Ф. 1, ф, ° ф СВ ° (T . °, ° .1
О.
° °
° 1 °
Ф,, ° ° ° °
° °, ° ° ° °
° °, ° .О.-.
: .;О.
° В °
° °
° 0 .
В
О;o-:
° В 1 ° Ф 11
° ° °
° ° В ° ° ." °
° ° ° °
° °
° °
° ° °
° °
:: o . .
Ф
: з" .
° Ч OtO
° . ° Ъ
° ° е
° °
° ° ° 1 ° O, 1 ° ° ° В ° 1 ° °
° °
° - о
° ° ° ° Ф °.о
° °
° °
° °
° ° °
° ° ° ° °
° °
В 1 °
"О..:
1 о
° °
1 °
° ° \ ° -:. Ф..
Составитель 3. Руднева
Техред Ж.Кастелевич
Редактор А. Шандор
Корректор О. Билак
Заказ 10162/55 Тираж 466
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП -Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4
° ° °
° ° ° 1
Ф
°, ° ° °
° ° ° ° °
° ° °
° ° °
° ° °
° ° °
° ° °
° °
1 ° °
° 1
° ° ° ° ° ° Ф
° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° ° °
° °
В ° °
° б
° ° ° ° ° ° 1
Ъ - . °
° °
° ° ° 1
° ° °
° ° °
«с .,, °
° °
° ° °
° °, ° -i.
Ф Ф
° ° ° °
° °
° ° ° г ° °
° ° В б
° 1
° °
° ° °
° В ° °
\ °
:о
° ° ° ВВ
° В
° °
1 .9, б О
° ° °
° б ° ° °
° r ° °
О"
° б б б .О б