Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок



Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок
Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок

 


Владельцы патента RU 2436959:

ОАО "Днепротяжмаш" (UA)

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для креплении подземных горных выработок. Устройство состоит из ряда металлических тюбингов, выполненных в виде цилиндрических сегментов, соединенных между собой через уплотнительные вертикальные прокладки и отверстия по вертикальным бортам болтовыми соединениями с гидроизоляционными и прижимными шайбами. На наружной поверхности спинки каждого сегмента выполнены наружные круговые и вертикальные усилительные ребра, а на внутренней поверхности - внутренние круговые ребра жесткости, образующие внутренние кессоны. В верхнем кессоне каждого тюбинга по центральной оси выполнено тампонажное отверстие с усилением под резьбовую пробку-заглушку. В нижнем ребре указанного кессона выполнены две пары такелажных отверстий, равноудаленных от вертикальной оси симметрии тюбинга, в нижнем горизонтальном борту которого в треугольном приливе выполнено соосно с тампонажным наклонное заливочное отверстие. В тампонажном и заливочном отверстиях установлены в рабочем положении резьбовые пробки-заглушки. Повышается быстрота и надежность собираемости крепи, прочность в условиях больших горных давлений. 11 з.п. ф-лы, 19 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для крепления подземных горных выработок, а именно к конструкциям металлических тюбинговых колец, устанавливаемых в вертикальных стволах горных шахт и рудников, и может быть использовано при возведении металлической тюбинговой крепи с повышенной гидроизоляцией ее швов в различных горных выработках.

Известна тюбинговая крепь шахтных стволов, включающая тюбинги, уложенные в тюбинговую колонну, при этом к бортам тюбингов прикреплены прокладки для гидроизоляции крепи (патент ФРГ №1253746, кл. 19F 5/04, 1967). Однако эта крепь имеет сложную конструкцию гидроизоляционных швов, включающую кроме сплошных прокладок, приклеиваемых к бортам тюбинга, еще водонепроницаемый шнур, ввариваемый в специальные пазы в тюбингах.

Известен металлический тюбинг, выполненный в виде корытообразной фасонной отливки прямоугольного очертания в плане с гладкой снаружи спинкой, включающий внутренние круговые и радиальные оконтуривающие фланцы, в которых предусмотрены отверстия под болты и ребра жесткости (Справочник инженера-шахтостроителя, т.2, М.: Недра, 1972, с.171-174).

Недостатками данного тюбинга являются неравнопрочность конструкции, возможность разрушения спинки при проведении контрольного тампонажа, отсутствие сцепления с бетоном, неравномерное использование прочностных свойств материалов в сечении.

Наиболее близким к предлагаемому тюбинговому кольцу является известное техническое решение по а.с. СССР №796432, кл. Е21D 5/10, опубл. в бюл. №2, 1981. Это изобретение представляет собой металлический тюбинг для крепления горных выработок, выполненный в виде цилиндрического сегмента, включающего оконтуривающие внутренние радиальные и круговые фланцы с отверстиями под болты, внутренние круговые ребра жесткости, образующие внутренние кессоны, а также наружные круговые и вертикальные ребра, расположенные относительно друг друга в шахматном порядке для увеличения жесткости каждого отдельного кессона тюбинга.

Несмотря на положительные качества известного металлического тюбинга ему присущи и недостатки, заключающиеся в высокой трудоемкости изготовления тюбингов, а также в сложном и трудоемком процессе монтажа тюбинговых колец при создании крепи вертикального шахтного ствола.

В основу заявляемого изобретения поставлена задача по созданию быстрой и надежной собираемости крепи вертикального шахтного ствола из тюбинговых сегментов с обеспечением высоких прочностных характеристик тюбингового кольца в условиях действия больших горных давлений различных геологических грунтов.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом тюбинговом кольце для крепления вертикальных стволов горных выработок, состоящем из ряда металлических тюбингов, выполненных в виде цилиндрических сегментов, соединенных между собой через уплотнительные вертикальные прокладки и отверстия по вертикальным бортам болтовыми соединениями с гидроизоляционными и прижимными шайбами, при этом на наружной поверхности спинки каждого сегмента выполнены наружные круговые вертикальные усилительные ребра, а на внутренней поверхности - внутренние круговые ребра жесткости, образующие внутренние кессоны, в верхнем кессоне каждого тюбинга по центральной продольной оси выполнено тампонажное отверстие с усилением под резьбовую пробку-заглушку, а в нижнем ребре указанного кессона выполнены две пары такелажных отверстий, равноудаленных от вертикальной оси симметрии тюбинга, в нижнем горизонтальном борту которого в треугольном приливе выполнено соосно с тампонажным наклонное заливочное отверстие, при этом в тампонажном и заливочном отверстиях установлены в рабочем положении резьбовые пробки-заглушки.

Кроме того, на спинке тюбинга могут быть выполнены наружные круговые и вертикальные ребра с образованием неравновеликих замкнутых прямоугольных контуров или неравновеликих замкнутых контуров в центральных областях поверхности сегмента и незамкнутых неравновеликих прямоугольных контуров по периметру этой поверхности. При этом отношение толщины ребра к толщине спинки сегмента составляет от 1 до 3, отношение высоты ребра на наружной поверхности к высоте ребра на внутренней поверхности сегмента составляет от 0,3 до 0,7, а диаметр тампонажного отверстия равен 0,5:0,6 диаметра заливочного отверстия. Также на внутренней стороне сегмента могут быть выполнены примыкающие к горизонтальным бортам местные вертикальные ребра с горизонтальными такелажными отверстиями, а на внутренних ребрах сегмента выполнены вертикальные такелажные отверстия, причем по внутреннему краю плоских вертикальных бортов выполнены фигурные канавки, при этом борта смежных сегментов контактируют между собой по вертикальным бортам через соответствующие смежные плоские части бортов и фигурную уплотнительную прокладку, расположенную в указанных смежных канавках.

Дополнительно в тюбингах на отверстиях вертикальных и горизонтальных бортов сегмента с внутренней стороны выполнены конические углубления под гидроизоляционные шайбы и цилиндрические цековочные площадки под прижимные шайбы, а оси отверстий каждого вертикального борта сегмента расположены в вертикальной плоскости, перпендикулярной поверхности борта с неравновеликими интервалами, или в двух параллельных вертикальных плоскостях, перпендикулярных поверхности борта с неравновеликими интервалами.

Предлагаемое тюбинговое кольцо иллюстрируется чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 - общий вид тюбингового кольца (с неравновеликими замкнутыми ребрами) в сборе;

на фиг.2 - вид А на фиг.1;

на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1 (с плоской уплотнительной прокладкой между смежными сегментами);

на фиг.4 - вид В на фиг.2 (внутренняя поверхность сегмента);

на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.4 (торец тюбинга с внутренней стороны с размещением отверстий по одной оси);

на фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.4;

на фиг.7 - вид Е на фиг.5 (поверхность спинки с замкнутыми неравновеликими контурами);

на фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.4;

на фиг.9 - разрез З-З на фиг.4;

на фиг.10 - выносной элемент И на фиг.5;

на фиг.11 - выносной элемент К на фиг.6;

на фиг.12 - общий вид тюбингового кольца (с неравновеликими незамкнутыми ребрами);

на фиг.13 - вид Л на фиг.12;

на фиг.14 - сечение М-М на фиг.12 (с фигурной уплотнительной прокладкой между смежными сегментами);

на фиг.15 - вид Н на фиг.13;

на фиг.16 - сечение П-П на фиг.15 (торец тюбинга с внутренней стороны с размещением отверстий по двум параллельным осям);

на фиг.17 - сечение Р-Р на фиг.15;

на фиг.18 - сечение С-С на фиг.15;

на фиг.19 - вид Т на фиг.16 (поверхность спинки с незамкнутыми неравновеликими контурами).

Заявленное тюбинговое кольцо 1 состоит из ряда металлических тюбингов 2, выполненных в виде цилиндрических сегментов, соединенных между собой через уплотнительные вертикальные прокладки 3 и отверстия 4 по вертикальным бортам болтовыми соединениями 5 с гидроизоляционными 6 и прижимными 7 шайбами (фиг.3). На наружной поверхности спинки 8 каждого сегмента выполнены наружные круговые 9 и вертикальные 10 усилительные ребра, а на внутренней поверхности спинки - внутренние круговые ребра жесткости 11, образующие внутренние кессоны 12.

В верхнем кессоне 12 каждого тюбинга 2 по центральной продольной оси выполнено тампонажное отверстие 13 с усилением 14 под резьбовую пробку-заглушку 15, а в нижнем ребре указанного кессона выполнены две пары такелажных отверстий 16, равноудаленных от вертикальной оси симметрии тюбинга (фиг.4).

В нижнем горизонтальном борту 17 тюбинга 2 в треугольном приливе 18 выполнено соосно с тампонажным 13 наклонное заливочное отверстие 19, при этом в рабочем положении тампонажное и заливочное отверстия закрыты резьбовыми пробками-заглушками 15.

Кроме того, на спинке 8 тюбинга 2 могут быть выполнены наружные круговые 9 и вертикальные 10 ребра с образованием неравновеликих замкнутых прямоугольных контуров 20 (фиг.7) или неравновеликих замкнутых контуров в центральных областях поверхности сегмента и незамкнутых неравновеликих прямоугольных контуров 21 по периметру этой поверхности (фиг.19). При этом отношение толщины а ребра 11 к толщине в спинки 8 сегмента равно 1:3 (фиг.5), отношение высоты с ребер 9, 10 на наружной поверхности к высоте d ребра 11 на внутренней поверхности сегмента составляет от 0,3 до 0,7 (фиг.16), а диаметр f тампонажного отверстия 13 равен 0,5:0,6 диаметра g заливочного отверстия 19 (фиг.8 и 9). Также на внутренней стороне сегмента могут быть выполнены примыкающие к горизонтальным бортам местные вертикальные ребра 22 с горизонтальными такелажными отверстиями 23 (фиг.18), а на внутренних ребрах сегмента выполнены вертикальные такелажные отверстия 16, причем по внутреннему краю плоских вертикальных бортов выполнены фигурные канавки 24 (фиг.16). В тюбинговом кольце борта смежных сегментов контактируют между собой по вертикальным бортам через соответствующие смежные плоские части бортов и фигурную уплотнительную прокладку 25, расположенную в указанных смежных канавках (фиг.14).

Дополнительно в отверстиях вертикальных и горизонтальных бортов сегмента с внутренней стороны выполнены конические углубления 26 под гидроизоляционные шайбы 6 и цилиндрические цековочные площадки 27 под прижимные шайбы 7 (фиг.10 и 11). При этом оси отверстий каждого вертикального борта сегмента расположены в вертикальной плоскости, перпендикулярной поверхности борта с неравновеликими интервалами 1 и n, или в двух параллельных вертикальных плоскостях 28, перпендикулярных поверхности борта с указанными неравновеликими интервалами (фиг.5 и 16).

Разработанная конструкция предлагаемого тюбингового кольца для крепления вертикальных стволов горных шахт и рудников позволит обеспечить высококачественную сборку шахтной крепи, а также высокую надежность, технологичность и быструю сборку крепи в разных геологических грунтах.

1. Тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок, состоящее из ряда металлических тюбингов, выполненных в виде цилиндрических сегментов, соединенных между собой через уплотнительные вертикальные прокладки и отверстия по вертикальным бортам болтовыми соединениями с гидроизоляционными и прижимными шайбами, при этом на наружной поверхности спинки каждого сегмента выполнены наружные круговые и вертикальные усилительные ребра, а на внутренней поверхности - внутренние круговые ребра жесткости, образующие внутренние кессоны, отличающееся тем, что в верхнем кессоне каждого тюбинга по центральной оси выполнено тампонажное отверстие с усилением под резьбовую пробку-заглушку, а в нижнем ребре указанного кессона выполнены две пары такелажных отверстий, равноудаленных от вертикальной оси симметрии тюбинга, в нижнем горизонтальном борту которого в треугольном приливе выполнено соосно с тампонажным наклонное заливочное отверстие, при этом в тампонажном и заливочном отверстиях установлены в рабочем положении резьбовые пробки-заглушки.

2. Тюбинговое кольцо по п.1, отличающееся тем, что наружные круговые и вертикальные ребра выполнены на спинке тюбинга с образованием неравновеликих замкнутых прямоугольных контуров.

3. Тюбинговое кольцо по п.1, отличающееся тем, что наружные круговые и вертикальные ребра выполнены на спинке тюбинга с образованием неравновеликих замкнутых контуров в центральных областях поверхности сегмента и незамкнутых неравновеликих прямоугольных контуров по периметру этой поверхности.

4. Тюбинговое кольцо по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что отношение толщины ребра к толщине спинки сегмента составляет от 1 до 3.

5. Тюбинговое кольцо по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что отношение высоты ребра на наружной поверхности к высоте ребра на внутренней поверхности сегмента составляет от 0,3 до 0,7.

6. Тюбинговое кольцо по п.1, отличающееся тем, что диаметр тампонажного отверстия равен 0,5:0,6 диаметра заливочного отверстия.

7. Тюбинговое кольцо по п.1, отличающееся тем, что на внутренней стороне сегмента выполнены примыкающие к горизонтальным бортам местные вертикальные ребра с горизонтальными такелажными отверстиями.

8. Тюбинговое кольцо по п.1, отличающееся тем, что на внутренней стороне сегмента выполнены примыкающие к горизонтальным бортам местные вертикальные ребра с горизонтальными такелажными отверстиями, а на внутренних ребрах сегмента выполнены вертикальные такелажные отверстия.

9. Тюбинговое кольцо по п.1, отличающееся тем, что по внутреннему краю плоских вертикальных бортов выполнены фигурные канавки, при этом борта смежных сегментов контактируют между собой по вертикальным бортам через соответствующие смежные плоские части бортов и фигурную уплотнительную прокладку, расположенную в указанных смежных канавках.

10. Тюбинговое кольцо по п.1, отличающееся тем, что на отверстиях вертикальных и горизонтальных бортов сегмента с внутренней стороны выполнены конические углубления под гидроизоляционные шайбы и цилиндрические цековочные площадки под прижимные шайбы.

11. Тюбинговое кольцо по п.10, отличающееся тем, что оси отверстий каждого вертикального борта сегмента расположены в вертикальной плоскости, перпендикулярной поверхности борта с неравновеликими интервалами.

12. Тюбинговое кольцо по п.10, отличающееся тем, что оси отверстий каждого вертикального борта сегмента расположены в двух параллельных вертикальных плоскостях, перпендикулярных поверхности борта с неравновеликими интервалами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к креплению горных выработок и может быть использовано в устройствах, применяемых для этих целей, в частности в тюбинговой крепи. .

Изобретение относится к креплению подземных сооружений. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления восстающих выработок при разработке мощных пластов крутого падения. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для крепления восстающих горных выработок (скатов), возводимых и поддерживаемых в закладочном массиве при разработке мощных крутых угольных пластов.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и м.б. .

Изобретение относится к строительству шахтных стволов в сложных гидрогеологических условиях с применением способа замораживания горных пород. .

Изобретение относится к устройствам для крепления подземных горных выработок, проходимых кессонным способом при строительстве метрополитенов. Технический результат направлен на обеспечение перевязки тюбинговых колец, снижение трудоемкости планирования горизонтального участка в тоннеле, улучшение гидроизоляции тюбингового кольца, а также упрощение процесса монтажа крепи. Тоннельное тюбинговое кольцо включает чугунную обделку тоннеля, собранную из ряда соединенных между собой металлических тюбингов, выполненных каждый в виде цилиндрических сегментов, соединенных между собой через отверстия болтовыми соединениями. На внутренней поверхности спинки каждого сегмента выполнены внутренние круговые ребра жесткости, образующие внутренние кессоны. Кольцо снабжено лотковым блоком, состоящим из железобетонной части и металлической лотковой плиты, выполненной в виде коробкообразной чугунной отливки прямоугольного профиля и чугунного тюбинга. Чугунная лотковая плита имеет плоскую спинку прямоугольной формы, переходящую в радиальные борта с образованием двух внутренних кессонов. В бортах указанных кессонов выполнены отверстия, через которые упомянутая плита соединена при помощи болтовых соединений с гидроизоляционными и прижимными шайбами, как с чугунными тюбингами собственного кольца, так и с лотковой плитой. На параллельных и радиальных бортах выполнены чеканные канавки для последующего уплотнения стыков соединений плит. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для крепления восстающих выработок (ходовых и вентиляционных печей), пройденных для подготовки выемочных участков при разработке крутых угольных пластов. Задачей является создание такой тюбинговой крепи, которая позволит эффективно ее применять при высоких нагрузках и многократном использовании. Тюбинговая крепь включает ограждающую часть с уголками и пластинами. В качестве ограждающей части использована металлическая сетка. К нижнему уголку, выполненному в соответствии с диаметром скважины, с одной стороны закреплен боковой уголок, а с другой - прямоугольная пластина, к которым сверху и в средних частях также прикреплены пластины. В месте их соединения установлен стержень с шарниром. 4 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно крепи для подземных сооружений типа шахтных стволов. Технический результат заключается в повышении водонепроницаемости крепи подземных сооружений. Технический результат достигается тем, что крепь включает тюбинги, сопрягаемые между собой по горизонтальным и вертикальным фланцам посредством болтовых соединений, и уплотнительные прокладки между тюбингами, поверхности фланцев, герметично скрепляемые с уплотнительными прокладками, и поверхности фланцев, не скрепляемые с уплотнительными прокладками. При этом поверхности фланцев, не скрепляемые с уплотнительными прокладками, выполнены рифлеными. Уплотнительные прокладки расположены на поверхностях фланцев, противоположных рифленым поверхностям, и выполнены из гидрофильного упругого материала, саморасширяющегося при уменьшении нагрузки. 2 ил.

Изобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности и предназначено для крепления капитальных горных выработок, преимущественно глубоких вертикальных шахтных стволов, в сложных горно-геологических и гидрогеологических условиях. Технический результат заключается в повышении равнопрочности конструкции тюбинга, эксплуатационной надежности, повышении технологичности сборки тюбинга в тюбинговое кольцо и улучшении условий равномерного распределения бетонной смеси по всем полостям между спинками тюбинга. Тюбинг для крепления шахтных стволов выполнен в виде сегмента из двух концентрически расположенных цилиндрических спинок, при этом спинки соединены между собой опорно-столбчатыми элементами, равномерно расположенными между спинками. На спинках выполнены отверстия для проведения контрольного тампонажа и для нагнетания бетонной смеси между спинками, а в опорно-столбчатых элементах выполнены отверстия для установки клиновых стяжек при монтаже тюбингов в кольцо. 2 ил.
Наверх