Способ возведения бетонной податливой крепи

 

Изобретение относится к шахтНому строительству и м.б. использовано при креплении горных вьфаботок, пройденных в горных породах, характеризуемых проявлениями горного давления в виде их подвижек. Цепь - увеличение податливости крепи, обеспечивающей ее сохранность при повторных подвижках вметающих горных пород.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5g 4 Е 21 D 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

:(21) 4051467/22-03 (22) 03.03.86 (46) 07.06.88. Бюл, У 21 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Ж.Г. Мухин, М.Б. Устюгов, Б.Г. Трегубов и В.Н, Власов (53) 622.281(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 616415, кл. Е 21 D 11/10, 1976, Авторское свидетельство СССР

9 1035231, кл. Е 21 D 11/10, 1983. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ БЕТОННОЙ ПОДАТЛИВОЙ КРЕПИ (57) Изобретение относится к шахтному строительству и м.б. использовано при креплении горных выработок, пройденных в горных породах, характеризуемых проявлениями горного давления в виде их подвижек. Цель — увеличение податливости крепи, обеспечивающей ее сохранность при повторных подвижках вмешающих горных пород.

1401139

1 После проходки выработки возводят внутреннюю и наружную опалубки с выпускными отверстиями в форме окон 3.

После схватывания бетона опалубку демонтируют, а закрепное пространство, заполняют сыпучим материалом, например песком. В окна 3 отсыпают забутовочный материал с возможностью образования площадок между внутренней ,опалубкой и основанием конуса отсыИзобретение относится к шахтному строительству и может быть использовано при креплении горных выработок, пройденных в.горных породах, характеризуемых проявлениями горного давления в виде их подвижек.

Целью изобретения является увеличение податливости крепи, обеспечивающих ее сохранность при повторных подвижках вмещающих горных пород.

На фиг. 1 показана крепь, сооруженная по предлагаемому способу, поперечный разрез, на фиг. 2 — разрез

-А на фиг. 1," на фиг. 3 — элемент борной крепи с выпускным окном,, поперечный разрез. !

Работы по возведению бетонной податливой крепи с использованием предлагаемого способа проводят в следующем порядке, Устанавливают внутреннюю и наружную опалубки (за исключением сводовой -части крепления, где необходима только внутренняя опалубка), для упрощения на чертежах не показанные, закрепляют в опалубке на определенных расстояниях между собой, выполг ненные, например, из дерева короба 1, посредством которых при заливке бетонной смеси 2 образуются выпускные окна 3 (фиг. 1 и 2). После схватывания бетона опалубку демонтируют и заполняют закрепное пространство

Сыпучим материалом, например песком

4, после чего, повторяя указанные работы в описанном порядке, возводят

Следующую секцию крепи. Длина секции (считая по оси закрепляемой выработки) подбирается, исходя из удобства панного забутов очного материала. Вы-, сота окон 3 соответствует высоте конуСа отсыпанного материала. Для того чтобы песок самопроизвольно не высыпался, под окнами 3 устанавливают козырьки 5. При подвижке нарушается состояние откосов песка в окнах 3 Ф что определяется по нарушению окраски, которую выполняют, например, известью. 3 ил. работ по постановке опалубки и ее демонтажу, а также и по заполнению эакрепного пространства песком.

Оптимальным является расположение выпускных окон в шахматном порядке (фиг. 2), при котором, при одних и тех же расстояниях между выпускными окнами, достигается максимальная площадь крепи, приходящаяся на одно вы1р пускное окно, что сокращает их общее количество на закрепленном участке выработки.

Если толщина крепи не обеспечивает достаточной высоты проходного

15 сечения выпускных окон, т.е. естест« венно; образующихся откос песка может достичь внутренней поверхности крепи -и песок начнет самопроизвольно высыпаться, то над выпускными ок2G нами с внутренней стороны крепи устанавливают козырьки 5, которые в простейшем исполнении представляют собой удлиненные в сторону закреп,ного пространства верхние части ко25 робов 1.

Непременным условием успешной работы предлагаемой крепи является полное заполнение эакрепного пространства сыпучйм материалом — песком, 30 для чего, при заполнении песком закрепного пространства каждой последующей секции крепи, проводят дополнительную засыпку песком эакрепного пространства предыдущей секции крепи.

Бетонная податливая крепь предлагаемой конструкции работает следующим образом.

При наступлении проявления горного давления и начавшейся соответственно подвижке вмешающих пород на

1401139 том или ином участке закрепленной выработки, заключенный между массивом горных пород и крепыш сыпучий материал — песок начинает испытывать всестороннее сжатие, в начале движения

5 пород передаваемое крепи. Однако на участках, приходящихся против выпускных окон, песок сразу же начинает выдавливаться наружу, его откосы в; выпускных окнах выходят уже за внутреннюю поверхность крепи и начинается высыпание песка внутрь сечения выработки. Освобождающиеся объемы закренного пространства против выпуск15 ных окон сразу же, вследствие создающейся большой разности в давлении, оказываемого подвинувшейся горной породой на забутовку, заполняются песком, перетекающим из межоконных участков закрепного пространства, 20 давление на крель резко снижается и падает до нормального. После насыпания из соответствующих выпускных

Окон песка, его естественно образующиеся откосы в выпускных окнах стабилизируются, высыпание песка сразу же после прекращения подвижки вмешающих горных пород прекращается и закрепное пространство в районе подвижки горных пород, вследствие его уменьшения, продолжает оставаться полностью заполненным сыпучим материалом. Крепь сохраняет свое качество податливости.

Предлагаемая податливая крепь мо- 35 жет выдержать не одну, а несколько подвижек вмешающих горных пород, что, конечно, зависит от их масштаба, а также и от объема закрепного пространства, заполненного песком. Однако, 40 при прочих равных условиях, предлагаемая крепь, являясь более податливой, чем крепи известных конструкций, .может без ремонтно-восстановительных работ простоять весь период службы закрепленной ею выработки, что и является ее основным преимуществом.

Предлагаемую податливую крепь можно возводить и из сборных элементов (фиг. 3), Это исключит необходи- 50 мость сооружения внутренней и внешней опалубок и удешевит работы. При этом принцип действия такой крепи, как податливой, не меняется.

При применении предлагаемой податливой крепи весьма облегчается наблюдение за состоянием вмешающих горных пород. При любой самой малой их подвижке нарушается состояние откосов сыпучего материала в выпускных окнах, что определяется по нару- . шению их окраски, которую выполняют, например, известью. Таким образом, визуально, без применения дорогостоящей и сложной аппаратуры, при инспекторском обходе выработок удается установить факт (или факты) подвижки вмешающих пород и соответственно сориентировать ведения горных работ.

Такое просто, при использовании предлагаемого податливого крепления, дать усредненную количественную оценку происшедшей подвижке вмешающих горных пород на каком-либо участке закрепленной горной выработки, не применяя систему реперов и не проводя систематический маркшейдерский контроль. Для этого под каждым вертикальным рядом выпускных окон устанавливают.заранее мерные емкости и по количеству высыпавшегося в них песка, делящего на площадь, охватываемую выпускными окнами, из которых зафиксировано высыпание песка, определяют среднюю величину подвижки вмещающих пород.

Формула изобретения

Способ возведения бетонной податливой крепи, включающий проходку выработки, возведение обделки с выпускными отверстиями для выпуска забутовочного материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения податливости крепи, обеспечивающей ее сохранность при повторных подвижках вмешающих пород, выпускные отверстия выполняют в форме окон, а забутовочный материал отсыпают в них с возможностью образования площадок между внутренней поверхностью обделки и основанием конуса отсыпанного забутовочного материала, причем высота выпускных окон соответствует высоте конуса отсыпанного материала, а над выпускными окнами с внутренней стороны крепи устанавливают козырьки, при этом в качестве забутовочного материала используют мелкозернистый материал, например песок, который окрашивают светлой краской, например известью.

1401139

A-A

Корректор N.Äåè÷èê

Тираж 459

Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Г. Гербер

Заказ 2774/31

Составитель Л.Березкина

Техред А.Кравчук