Железобетонная крепь вертикальной выработки
Изобретение относится к горному делу, а именно к сооружению вертикальных шахтных стволов в сложных горногеологических и горно-технических условиях. Целью изобретения является повышение эффективности работы крепи за счет увеличения несу щей способности. Крепь включает несущие кольца (К) 1 из сегментов 2, жестко соединенных между собой Торцовые поверхности сегментов 2 выполнены наклонными с уменьшением сечения в сторону породы 5 Внешний тампонажный слой 6 в пределах несущего К 1 выполнен из податливого материала Между К 1 установлены расклинивающие К 7 из сегментов 8, соединенных шарнирно Между сегментами 8 размещены податливые вкладыши Торцовые поверхности К 7 выполнены наклонными с увеличением сечения в сторону породы 5 Внешний тампонажный слой 12 в пределах расклинивающих К 7 выполнен из жесткого материала с вертикальными податливаемыми вкладышами Часть сегментов 2 несущих К 1 выполнена с нишами для размещения ар (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (Я)5 Е 21 0 5/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1,2 тг гв
1.2
15
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703370/03 (22) 07.04.89 (46) 07,05.91. Бюл. N. 17 (71) Трест "Таштаголшахторудстрой" (72) В. Н. Власов, M. Б, Устюгов, П. Т. Гайдин, B. К. Ширяев, Д, В, Минька и А. Л, Черыгов (53) 624.19.031(088.8) (56) Авторское свидетельство CCCP¹ 787661, кл. Е 02 0 5/04, 1978.
Навасардов А. Е. Железобетонные блоки вместо чугунных тюбингов, Военно-строительный бюллетень, 1987, № 1, с. 24. (54) ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КРЕПЬ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к сооружению вертикальных шахтных стволов в сложных горногеологических и горно-технических условиях. Целью изобретения является повышение эффективно. Ы 1647143 А l сти работы крепи за счет увеличения несущей способности. Крепь включает несущие кольца (К) 1 из сегментов 2, жестко соединенных между собой. Торцовые поверхности сегментов 2 выполнены наклонными с уменьшением сечения в сторону породы 5.
Внешний тампонажный слой 6 в пределах несущего К 1 выполнен из податливого материала. Между К 1 установлены расклинивающие К 7 из сегментов 8, соединенных шарнирно. Между сегментами 8 размещены податливые вкладыши. Торцовые поверхности К 7 выполнены наклонными с увеличением сечения в сторону породы 5. Внешний тампонажный слой 12 в пределах расклинивающих К 7 выполнен из жесткого материала с вертикальными податливаемыми вкладышами. Часть сегментов 2 несущих K
1 выполнена с нишами для размещения ар1647143 мировки ствола. При повышенных давлениях изменяется контур выработки, уменьшается ее диаметр, Крепь может работать при равномерном уменьшении сечения выработки, а также при неравномерности распределения горного давления, т.е. тогда, Изобретение относится к горному делу, а именно к сооружению вертикальных шахтных стволов в сложных горногеологических и горнотехнических условиях, Целью изобретения является повыше- 5 ние эффективности работы крепи за счет увеличения несущей способности.
На фиг, 1 показан вертикальный разрез
"",Tâoëà шахты, закрепленной сборной железобетонной крепыш; на фиг. 2 — сечение А — А 10 на фиг. 1; на фиг, 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — элементы сопряжений несущего и расклинивающего кольца, вертикальный разрез.
Сборная железобетонная крепь верти- 15 кальной выработки включает несущие кольца 1 из жестко соединенных между собой нескольких сегментов 2 (тюбингов) прямолинейными клиновыми элементами 3, Торцовые поверхности 4 сегментов 2 20 выполнены наклонными с уменьшением сечения в сторону породы 5.
Внешний тампонажный слой б в пределах несущего кольца 1 выполнен из податливого материала, например из бетона, с 25 заполнителем из ячеистых материалов-керемэита, перлита и т.п, Материал способен при нагрузках разрушаться и уменьшаться в обьеме, Крепь снабжена установленными меж- 30 ду кольцами 1 расклинивающими кольцами
7, состоящими из сегментов 8 (тюбингов) из железобетона, соединенных между собой шарнирно элементами 9. В шарнирных элементах между сегментами 8 смонтиро- 35 ваны компенсационные податливые вкладыши 10 из например, пористого полистерола. Вкладыши могут быть выполненными встроенными в тело сегментов 8, например, в виде деревянных досок. Тор- 40 цовые поверхности 11 сегментов 8 выполнены наклонными с увеличением сечения в сторону породы 5.
Внешний тампонажный слой 12 между породой 5 в пределах расклиниваю- 45 щих колец 7 выполнен из жесткого плотноутрамбованного бетона 13 с веркогда смещения различны в сечении. При перемещении расклинивающих К 7 сжимаются несущие К 1, происходит их упрочнение за счет создания условия трехосного сжатия, тем самым обеспечивается повышенная несущая способность. 4 ил, тикальными податливыми вкладышами 14 из пористого материала или дерева.
Часть сегментов 2 несущего кольца 1 выполнены с нишами 15 для размещения армировки ствола.
Железобетонная крепь вертикальной выработки работает следующим образом.
При пîaышенных давлениях изменяется контур выработки, уменьшается ее диаметр. Крепь может работать при равномерном уменьшении сечения выработки, а также при неравномерном распределении горного давления. т.е. тогда, когда смещения различны в сечении, Уменьшение сечения выработки через жесткий плотно утрамбованный бетон 13 передается на сегменты 8, перемещая их внутрь выработки.
Торцовые поверхности 11 сегментов 8, взаимодействуя с торцовыми поверхностями 4 сегментов 2, производят расклин ку сегментов 2. При этом при равномерном напряженном состоянии горного массива уменьшение длины расклинивающего кольца 7 идет равномерно и компенсируется за счет податливых вкладышей 10. При неравномерном напряженом состоянии массива вокруг выработки происходит неравномерное перемещение отдельных сегментов 8 относительно друг друга и разворот их по шарнирным элементамм 9.
Уменьшение длины закрепного пространства между расклинивающим кольцом
7 компенсируется вкладышами 10. Уменьшение длины закрепленного пространства между несущим кольцом 1 и контуром выработки компенсируется податливым материалом, размещенным в этом обьеме.
При перемещении расклинивающих колец 7 сжимаются несущие кольца 1, происходит их упрочнение за счет создания условия трехосного сжатия, тем самым обеспечива-ется повышенная несущая способность, Формула изобретения
Железобетонная крепь вертикальной выработки, включающая несущие кольца из жестко соединенных между собой сегмен1647143
ТоВ и внешний тампонажный слой, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности работы крепи за счет увеличения несущей способности, она снабжена расклинивающими сегментными 5 кольцами и податливыми вкладышами, при этом несущие кольца выполнены с наклонными торцовыми поверхностями с уменьшением сечения в наружную сторону, а оасклинивающие кольца выполнены с на- 10 клонными торцовыми поверхностями с увеличением сечения в наружную сторону и устновлены между несущими кольцами, причем внешний тампонажный слой в пределах несущих колец выполнен иэ податливого материала, а в пределах расклинивающих колец — иэ жесткого, при этом сегменты расклинивающих колец соединены между собой шарнирно, податливые вкладыши размещены во внешнем тампонажном слое в пределах расклинивающих колец и между их сегментами.
1.6 17143
Составитель Л. Черепенкина
Редактор M. Стрельникова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М, Демчик
Заказ 1645 Тираж 293 Подписное
ВНИИПО 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
