Способ возведения теплоизоляционной бетонной крепи

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для крепления выработок и их теплоизоляции. Цель - повышение теплоизоляционных свойств крепи. При заливке бетона за опалубку в него вводят твердую матрицу (ТМ). Материал ТМ подбирают таким, чтобы он плавился за счет тепла, выделяющегося при твердении бетона . Для удаления расплавленной ТМ в крепи выбуривают канал, который затем герметизируют для создания теплоизоляционной полости..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 D 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 6

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806431/03 (22) 19,02.90 (46) 15.03.92. Бюл. ¹ 10 (71) Институт горного дела Севера

СО АН СССР (72) M.M.Èóäèí (53) 622.281(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1375821, кл. Е 21 D 11/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 883467; кл. Е 21 О 11/14, 1981.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для временного или постоянного крепления и теплоизоляции воздухоподающих выработок горных предприятий, работающих в сложных геотермических условиях.

Цель изобретения — повышение теплоизоляционныхых свойств крепи.

Перед началом возведения бетонной крепи одновременно с уотановкой жесткой опалубки по середине предполагаемой конструкции укладывают матрицы в твердом состоянии. После установки матрицы за же.сткую опалубку заливают раствор бетонной смеси, при твердении которого выделяется тепло, образующееся за счет химической реакции гидратации цемента. Когда бетон . набирает первоначальную. прочность, достаточную для сохранения формы полости в устойчивом состоянии, матрицы из твердого состояния должна переводиться в жидкое за счет выделяемого тепла. Поэтому выбор материала в качестве матрицы будет зависеть от ее температуры плавления. Прежде всего Ж» 1719644 А1 (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ТЕПЛОИЗО-

ЛЯЦИОННОЙ БЕТОННОЙ КРЕПИ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для крепления выработок и их теплоизоляции. Цель — повышение теплоизоляционных свойств крепи. При заливке бетона за опалубку в него вводят твердую матрицу (TM). Материал TM подбирают таким, чтобы он плавился за счет тепла, выделяющегося при твердении бетона. Для удаления расплавленной TM в крепи выбуривают канал, который затем герметизируют для создания теплоизоляциOHHOA llOJlOCTM. материал должен иметь температуру пла ления ниже, чем максиМальная температур твердения бетона, иначе матрица из твер дого состояния не перейдет в жидкое. другой стороны температура плавления материала должна быть такой, чтобы продолжительность плавления матрицы была больше или равна длительности первоначального набора прочности бетона, способного софрмировать воздушную полостьпосле удаления матрицы из конструкции. После перехода матрицы в жидкое состояние и снятия опалубки в нижней части полости пробуривают выпускной канал и сливают матрицу из крепи. Далее проводят окончательную герметизацию воздушного канала путем ее закрытия бетонной пробкой, Твердая матрица позволяет образовывать полости в конструкции крепи различной конфигурации, так как форма полости приобретает форму матрицы.

Пример. В мерзлом массиве с температурой пород -3 С проводится горная вы1719644

1 2 3 4 5 7

B емя,с

Тепловыделения, ж/кг; Q

50 96 129 f46159 184 ф„-, 16,7 x Q, Вт/e.

400 x Q

1 м х24ч

Составитель M. Иудин

Техред M. Моргентал

Редактор А. Долинич

Корректор М, Пожо

Заказ 752 Тираж Подписное, ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 работка. Крепление выработки осуществляется монолитным бетоном толщиной

500 мм. В момент заливки бетонной смеси температура воздуха в выработке составляет+10ОC. Матрица для образования воэдуш- 5 ной полости имеет толщину 50 мм.

Расчет темпертурного поля конструкции произведем в квазистационарной постановке. В данной формуле необходимо знание удельной мощности внутренних ис- 10 точников тепла, которую найдем с использованием данных по тепловыделению портландцемента.

Ро этим данным рассчитаем величину 20 удельной мощности на 1 м уложенного бетона, в котором расходуется примерно

400 кг цемента;

Тогда распределение температуры в центре конструкции во времени будет следующие 30

Бетон набирает достаточную прочность уже на 3-и сут, поэтому температура плавления материала матрицы должна быть не менее 36 С. Из.большого числа видов материалов выберем нитрат хрома, имеющий температуру плавления 37 С или нитрат железа 35 С. Можно в принципе подобрать и другие материалы, но имеющие эту же температуру плавления, Формула изобретения

Способ возведения теплоизоляционной бетонной крепи, включающий введение в твердеющий слой бетонной крепи твердой матрицы, ее последующее удаление после набора смесью прочности для формирования теплоизоляционной полости, о т л ич а ю шийся тем,.что, с целью повышения теплоизоляционных свойств крепи, матрицу размещают в центре бетонного слоя, а в качестве твердой матрицы используют материал, температура плавления которОго меньше температуры гидратации бетонной смеси, при этом и ри формировании теплоиэоляционной полости выполняют выпускной канал для извлечения матрицы, который в последствии герметизируют.