Тумба для поддержания повторно используемых подготовительных выработок

Авторы патента:

Овчаренко Григорий Васильевич (RU)

E21D11 - Крепление туннелей, выработок и прочих подземных разработок, например подземных камер большого объема; крепь для этого; изготовление крепи на месте работ, например сборка (E21D 15/00-E21D 23/00 имеют преимущество; крепление шахтных стволов E21D 5/00; крепление водонапорных штолен, крепь для них E02B 9/06)

Владельцы патента RU 2472933:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для поддержания повторно используемых подготовительных выработок. Техническим результатом является повышение эффективности работы тумбы за счет создания предварительного распора при ее установке между боковыми породами. Тумба для поддержания повторно используемых подготовительных выработок включает цилиндрические деревянно-бетонные блоки, установленные друг на друга на высоту, равную мощности вынимаемого пласта, выполненные из деревянных стоек, установленных в металлическую обойму и закрепленных в обойме твердеющим раствором. Тумба снабжена дополнительным составным блоком, включающим полый цилиндрический блок, состоящий из двух сегментов, соединенных хомутом, сплошной цилиндрический блок, прокладку, размещенную между задним сегментом и цилиндрическим деревянно-бетонным блоком, и пневмобаллон. 7 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для охраны повторно используемых подготовительных горных выработок

Известна посадочная металлическая стойка (тумба ОКУМ), предназначенная для управления кровлей, состоящая из станины, основного винта, настроечного винта, насадки, замкового устройства с колодкой и горизонтальным клином, устанавливаемая с предварительным (начальным) распором между кровлей и почвой пласта (Основы горного дела, авт. П.В.Егоров и др., стр.220).

Недостатками являются: конструкция такой тумбы громоздка, имеет большую массу и стоимость, установка и передвижка вручную таких тумб затруднительна. Технология охраны повторно используемых подготовительных горных выработок предусматривает оставление тумб в шахте без их извлечения для повторного использования, что приведет к большим затратам на охрану подготовительных горных выработок.

Известна тумба Буллфлекс для охраны подготовительных горных выработок, устанавливаемая с предварительным распором, состоящая из отрезка тканевого рукава Буллфлекс с деревянными пластинами на торцах толщиной 19 мм и внешней армировкой из трех изогнутых по дуге сегментов решетчатой затяжки, соединенных крючьями, при этом рукав Буллфлекс снабжен клапаном для подачи быстротвердеющей строительной смеси (Глюкауф, 1989. №15/16, стр.19-25, авт. Клинггрэф Г., Конечны К.).

Недостатком является: усилие начального распора, с которым устанавливают тумбы Буллфлекс, очень быстро падает с 100 кН до 60 кН, что обусловлено фильтрационными свойствами ткани Буллфлекс, это приводит к расслоению пород кровли, трещинообразованию, вывалообразованиям, а иногда и завалам лав.

Известна облегченная тумба для охраны повторно используемых подготовительных горных выработок, взятая в качестве прототипа. Тумба состоит из цилиндрических деревянно-бетонных блоков (БДБ), устанавливаемых друг на друга на высоту, равную мощности пласта. Блоки выполнены из деревянных стоек, установленных в металлическую обойму, и закреплены в обойме твердеющим раствором (Охрана повторно используемых подготовительных выработок тумбами из деревянно-бетонных блоков. Уголь, 2000, №10, стр.59-61, Рутьков К.И., Беликов В.В., Беликова Н.В.).

Недостатком является установка блоков (БДБ) между кровлей и почвой пласта без предварительного распора, что влечет за собой расслоение пород кровли и ее обрушение.

Техническим результатом является повышение эффективности работы тумбы за счет создания предварительного распора при ее установке между боковыми породами.

Технический результат достигается тем, что тумба для поддержания повторно используемых подготовительных выработок, включающая цилиндрические деревянно-бетонные блоки, установленные друг на друга на высоту, равную мощности вынимаемого пласта, выполненные из деревянных стоек, установленных в металлическую обойму, и закрепленные в обойме твердеющим раствором, снабжена дополнительным составным блоком, включающим полый цилиндрический блок, состоящий из двух сегментов, соединенных хомутом, сплошной цилиндрический блок диаметром, равным внутреннему диаметру полого цилиндрического блока, прокладку, размещенную между задним сегментом и цилиндрическим деревянно-бетонным блоком, и пневмобаллон диаметром меньше внутреннего диаметра полого цилиндрического блока, при этом высоту составного цилиндрического блока выбирают из соотношения:

h_пб.з>h_бп.>h_пб.c.

где h_бп. - высота составного цилиндрического блока, м;

h_пб.c - высота пневмобаллона при выпуске из него сжатого воздуха, м;

h_пб.з - высота пневмобаллона при наполнении его сжатым воздухом, м.

Устройство представлено на фиг.1-7. На фиг.1 показан общий вид тумбы для охраны повторно используемых подготовительных выработок; на фиг.2 - разрез по линии А-А деревянно-бетонного блока; на фиг.3 - разрез по линии Б-Б составного блока 4 в собранном виде; на фиг.4 - разрез по линии В-В со схемой расположения в составном блоке 4 пневмобаллона при выпуске из него сжатого воздуха. На фиг.5 - разрез по линии В-В со схемой расположения в составном блоке 4 пневмобаллона при наполнении его сжатым воздухом. На фиг.6 - разрез по линии Г-Г. На фиг.7 - разрез по линии Г-Г при установке сплошного цилиндрического блока, вместо пневмобаллона, в составной блок 4.

На фиг.1-7 показаны: 1, 2, 3, 5 - отдельные цилиндрические деревянно-бетонные блоки; 4 - составной блок; 6 - деревянные стойки; 7 - металлическая обойма; 8 - твердеющий раствор; 9-10 - сегменты; 11 - сплошной цилиндрический блок; 12 - хомут; 13 - пневмобаллон; 14 - штуцер для подачи сжатого воздуха в пневмобаллон; 15 - прокладка.

Тумба для охраны повторно используемых подготовительных выработок состоит из отдельных цилиндрических деревянно-бетонных блоков 1, 2, 3, 5 и составного блока 4, установленных друг на друга по высоте (фиг.1). Высота h_т тумбы и количество цилиндрических блоков в тумбе зависит от мощности вынимаемого пласта, высоты отдельных цилиндрических деревянно-бетонных блоков h_Б и высоты h_бп составного цилиндрического блока 4. Цилиндрические деревянно-бетонные блоки 1, 2, 3, 5 диаметром d выполнены из деревянных стоек 6 высотой, равной высоте h_Б цилиндрических блоков, установленных в металлическую обойму 7, и закреплены в обойме твердеющим раствором 8 (фиг.2). Один из цилиндрических блоков (блок 4, см. фиг.3) выполнен из двух сегментов 9 и 10, внутри которых расположен сплошной цилиндрический блок 11. Оба сегмента 9, 10 и сплошной цилиндрический блок 11 скреплены между собой с помощью хомута 12 (фиг.3). Диаметр d₁ сплошного цилиндрического блока 11 равен внутреннему диаметру двух сегментов, соединенных вместе (диаметру полого цилиндрического блока), и больше диаметра d₂ пневмобаллона 13 (фиг.6).

Тумба для охраны повторно используемых подготовительных выработок работает следующим образом. На почву пласта на сопряжении очистного забоя и подготовительной выработки вслед за подвиганием очистного забоя (не показано) устанавливают поочередно друг на друга отдельные цилиндрические деревянно-бетонные блоки 1, 2, 3. Затем на блок 3 устанавливают сегмент 9 составного блока 4 таким образом, чтобы к сегменту 9 можно было установить пневмобаллон 13. После чего к сегменту 9 укладывают пневмобаллон 13 со штуцером 14 (фиг.6). На сегмент 9 блока 4 укладывают прокладку 15 (например, металлический лист или лист фанеры толщиной 1-2 мм), а на прокладку укладывают цилиндрический деревянно-бетонный блок 5 (фиг.4). В пневмобаллон 13 через штуцер 14 подают сжатый воздух и поднимают деревянно-бетонный блок 5 (фиг.5) до контакта с кровлей пласта и распирают все блоки между кровлей и почвой пласта (не показано), причем высоту составного цилиндрического блока 4 выбирают из соотношения:

h_пб.з>h_бп.>h_пб.c.

где h_бп. - высота составного цилиндрического блока, м;

h_пб.c - высота пневмобаллона при выпуске из него сжатого воздуха, м;

h_пб.з - высота пневмобаллона при наполнении его сжатым воздухом, м.

После опускания пород кровли и смыкания цилиндрического деревянно-бетонного блока 5 с сегментом 9 блока 4 через прокладку 15 пневмобаллон разгружают (выпускают сжатый воздух) и извлекают из блока 4. Индикатором смыкания цилиндрического деревянно-бетонного блока 5 с сегментом 9 блока 4 служит прокладка, которую затруднительно будет извлечь, кроме того, она создает зазор для установки сплошного цилиндрического блока и сегмента 10. Вместо пневмобаллона 13 в блок 4 вплотную к сегменту 9 устанавливают сплошной цилиндрический блок 11 (фиг.7). К сплошному цилиндрическому блоку 11 вплотную устанавливают сегмент 10. После чего два сегмента 9 и 10 и установленный внутри них сплошной цилиндрический блок 11 скрепляют хомутом 12 (фиг.3). На этом работа тумбы для охраны повторно используемых подготовительных выработок заканчивается.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить эффективность и безопасность охраны повторно используемых подготовительных горных выработок путем создания предварительного распора при установке тумбы между боковыми породами.

Тумба для поддержания повторно используемых подготовительных выработок, включающая цилиндрические деревянно-бетонные блоки, установленные друг на друга на высоту, равную мощности вынимаемого пласта, выполненные из деревянных стоек, установленных в металлическую обойму, и закрепленные в обойме твердеющим раствором, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным составным блоком, включающим полый цилиндрический блок, состоящий из двух сегментов, соединенных хомутом, сплошной цилиндрический блок диаметром, равным внутреннему диаметру полого цилиндрического блока, прокладку, размещенную между задним сегментом и цилиндрическим деревянно-бетонным блоком, и пневмобаллон диаметром меньше внутреннего диаметра полого цилиндрического блока, при этом высоту составного цилиндрического блока выбирают из соотношения
h_пб.з>h_бп.>h_пб.с,
где h_бп. - высота составного цилиндрического блока, м;
h_пб.c - высота пневмобаллона при выпуске из него сжатого воздуха, м;
h_пб.з - высота пневмобаллона при наполнении его сжатым воздухом, м.

Похожие патенты:

Ограждение горной выработки // 2471992

Изобретение относится к горному делу и направлено на совершенствование конструкции ограждения горной выработки. .

Способ крепления почвы горных выработок // 2468207

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и используется преимущественно для проведения горизонтальных и наклонных горных выработок. .

Замок узла податливости металлической рамной податливой крепи из шахтных спецпрофилей // 2467170

Изобретение относится к горнодобывающей и угольной промышленности, в частности к зажимным устройствам для скользящих при максимальной нагрузке соединений арочных элементов податливых металлических рамных крепей.

Способ реконструкции вертикальной шахты // 2459084

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при ремонте вертикальных шахт в водонасыщенных породах. .

Тюбинг гофрированный силовых конструкций подземных каналов, способ образования силовой оградительной конструкции подземного канала и способ ремонта дефектной силовой оградительной конструкции подземного канала // 2458225

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано для облицовки подземных сооружений. .

Обделка подземного сооружения // 2457332

Изобретение относится к транспортному строительству и может быть использовано при возведении тоннельных обделок транспортных тоннелей. .

Способ крепления вывального пространства // 2451181

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу крепления вывального пространства горных выработок. .

Способ опережающего крепления кровли при выемке целика между выработками, заложенными бетоном // 2451180

Изобретение относится к горному делу, в частности к способу опережающего крепления кровли при выемке целика. .

Система клапанов // 2448255

Изобретение относится к горному делу, в частности к гидравлической системе управления механизмом передвижения механизированной крепи. .

Способ крепления подготовительных выработок // 2439328

Изобретение относится к горному делу, в частности к способу крепления подготовительных выработок, и может быть использовано при подземной разработке пологих пластов.

Способ перехода очистным забоем выработки, пройденной с подрывкой кровли пласта // 2472934

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для перехода горных выработок механизированным комплексом при разработке угольных пластов

Способ охраны повторно используемых подготовительных выработок // 2472935

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для охраны подготовительных горных выработок

Устройство для сопряжения и стыковки стволов подземных сооружений метрополитена // 2474694

Изобретение относится к тюбинговой крепи стволов подземных выработок, проходимых кессонным способом при строительстве метрополитенов

Способ сооружения подземной выработки при щитовой проходке тоннеля // 2476675

Изобретение относится к горной промышленности и подземному строительству, в частности к щитовой проходке тоннелей различного назначения с использованием элементов сборной кольцевой обделки

Способ закладки выработок в затопленном калийном руднике // 2477371

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при закладке выработок плавно или аварийно затопленных рудников

Способ проведения и крепления горных выработок в сложных горно-геологических условиях // 2487242

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проведения и крепления подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях

Механизированная крепь сопряжения // 2490468

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления выработок на сопряжении очистных забоев с прилегающими выработками

Способ создания разгрузочных щелей в удароопасном горном массиве термообработкой скважин // 2493368

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано преимущественно при разработке рудных месторождений для охраны подготовительных и капитальных выработок, приведения в неудароопасное состояние различного вида целиков и других элементов систем разработки в зонах повышенных напряжений горного массива. Техническим результатом является упрощение способа разгрузки горных пород. Способ включает бурение параллельных скважин вдоль создаваемой щели на определенном расстоянии друг от друга, зависящем от напряжения в массиве, и разрушение перемычек между скважинами. По керну скважин оценивают интервал температур, в пределах которого при нагревании происходит снижение прочности и модуля упругости пород, устанавливают разные по степени напряженности зоны на обуренном участке, скважины в зонах повышенных напряжений оборудуют термическими элементами, создающими при работе температуру не ниже средней температуры в установленном интервале, а разрушение перемычек между скважинами производят совместным действием горного давления, давления продуктов горения и разупрочнения пород межскважинных перемычек термообработкой. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 ил.

Способ крепления горных выработок // 2495247

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности крепления подготовительных выработок. Способ крепления горных выработок осуществляют в закрепленной части выработки на настил, установленный на рабочем полке (5) на прогонах (6), укладывают пневмобаллоны (8 и 9), на которых размещают верхняк (3) и затяжки (4). Далее выдвигают прогоны к забою выработки и устанавливают индивидуальную стойку (11). Подают в пневмобаллоны (8) сжатый воздух и поднимают верхняки с затяжкой до уровня верхняков постоянной крепи и заводят затяжку на раму постоянной крепи. Затем создают распор между верхняками крепи и кровлей выработки, одновременной подачи сжатого воздуха в пневмобаллоны (8 и 9). К верхнякам крепят стойки и укладывают затяжку по периметру выработки. После чего пневмабаллоны разгружают, снимают стойку, а прогоны с рабочим полком, настилом и пневмобаллонами перемещают в закрепленное пространство выработки. 6 ил.

Способ комбинированной забутовки закрепного пространства // 2498072

Изобретение относится к области строительства горных выработок в сложных инженерно-геологических условиях с повышенными смещениями массива или со значительным горным давлением, а также тоннелей различного назначения в аналогичных условиях. Технический результат направлен на повышение устойчивости выработки за счет снижения действия смещений массива и горного давления на крепь, а также равномерного распределения нагрузки. Способ комбинированной забутовки включает заполнение пространства между крепью и вмещающими горную выработку породами сыпучими и твердеющими материалами. После проходки и крепления выработок производят забутовку пустот сыпучими материалами. По мере заполнения пустот в закрепное пространство устанавливают перфорированные трубки на расстоянии 1-2 метра друг от друга, так чтобы их свободный конец выступал в пространство выработки. Через установленные трубки в закрепное пространство нагнетают вспенивающуюся податливую пену для связи элементов сыпучей забутовки и заполнения пустот между ними. 1 ил.