Способ крепления ствола монолитным бетоном

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам крепления вертикальных стволов, и может быть использовано в стволах угольных шахт и рудников, а также в вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов. Целью изобретения является создание способа крепления стволов, позволяющего повысить конечную прочность бетона и увеличить скорость набора им прочности. Указанный технический результат достигают тем, что цементный раствор подвергают механической активации в аппаратах типа дезинтегратора, цементно-песчаный раствор готовят на проходческом полке, щебень и цементно-песчаный раствор в пределах одной заходки по креплению укладывают послойно.

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам крепления вертикальных стволов, и может быть использовано в стволах угольных шахт и рудников, а также в вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов.

Известен способ возведения монолитной бетонной крепи в вертикальных стволах, направленный на повышение качества крепи и снижение стоимости работ [1]. Недостатком предложенного решения является необходимость создания в породных стенках ствола продольных каналов для размещения в них бетонопроводов. Это увеличивает объем ручного труда и продолжительность строительства, в случае засорения бетонопровода отсутствует возможность его очистки или замены.

Также известен способ возведения бетонной крепи, направленный на повышение прочности и снижение водопроницаемости бетона за счет бесшовного возведения под воздействием внешнего давления [2]. Недостатком предложенного решения является наличие остаточной примеси глинистого раствора, снижающего прочностные характеристики бетона, а также техническая сложность реализации на практике.

Наиболее близким к предлагаемому является «Способ бетонирования закрепного пространства стволов» [3]. Недостатками аналога являются низкое качество бетонирования ввиду смешивания цементно-песчаного раствора с глинистым; высокая пористость, обусловленная взвешивающим воздействием глинистого раствора и невозможностью уплотнения.

Целью изобретения является создание способа крепления стволов, позволяющего повысить конечную прочность бетона и увеличить скорость набора им прочности.

Для достижения поставленной цели предлагается способ крепления стволов, включающий механическую активацию цементного раствора, раздельный спуск щебня, песка, цементного раствора, приготовление цементно-песчаного раствора на проходческом полке, послойную укладку щебня и цементного раствора.

Согласно предлагаемому способу крепление ствола осуществляется по мере откачки промывочной жидкости в направлении сверху вниз. После обнажения породных стенок на высоту не менее 4 м поддон переставляют на новую заходку, пикетируют и раскрепляют, спускают и раскрепляют опалубку, наращивают трубопроводы и приступают к послойной укладке щебня с последующей заливкой цементно-песчаным раствором. Щебень и песок доставляют в забой с помощью трубопроводов, цементный раствор контейнерами. После окончания процесса бетонирования выжидают время набора бетоном распалубочной прочности и перемещают опалубку на новую заходку. После этого все процессы повторяют.

Процесс приготовления бетона включает пять этапов:

1. Цемент затворяют проектным количеством воды.

2. Полученный раствор подвергают механической активации, пропуская 1 или более раз через установку типа дезинтегратора.

3. Активированный раствор спускают в контейнерах на проходческий полок.

4. В барабане механической мешалки в раствор добавляют песок.

5. Конечная стадия приготовления бетона происходит за опалубкой, куда послойно укладывают щебень и заливают его цементно-песчаным раствором.

Механическая активация изменяет вид и количество дефектов в структуре цемента, при этом в нем аккумулируется энергия, величина которой может достигать значительной части энергии, затраченной на обработку. Варьированием интенсивности воздействия (частота вращения роторов, количество циклов обработки) оказывается возможным управлять количеством и качеством электрической активности возникающих в приповерхностных слоях точечных дефектов.

Для оптимального течения процесса механической активации система должна подвергаться резким скачкообразным изменениям нагрузки. В дезинтеграторе достигаются во много раз большие импульсные мощности и частоты, чем при обработке материала в шаровой или вибромельнице, а частицы материала получают большее количество энергии. Обработка раствора в дезинтеграторе с перегрузками до четырехсот миллионов ускорений свободного падения приводит к тому, что в частицах цемента накапливается энергия особого вида и изменяется структура, что положительно влияет на его свойства.

Выполненные эксперименты показали, что проведение механической активации цементного раствора приводит к росту конечной прочности бетона до 1,2-1,35 раза и увеличивает скорость набора прочности до 1,5 раз.

Литература

1. А.с. 1081352 SU, МПК E21D 5/04. Способ возведения монолитной бетонной крепи шахтного ствола и устройство для его осуществления / Тюркян Р.А., Новик Е.Б., Маргулис Е.М., Макаров А.А.; заявитель и патентообладатель Проектно-технологический трест организации и технологии шахтного строительства «Оргтехшахтострой». 3537885/22-03; заявлено 11.01.1983; опубл. 23.03.1984. Бюл. №11.

2. А.с. №136285 SU, МПК E21D 5/04. Способ возведения бесшовной бетонной крепи шахтного ствола / Маренный Я.И., Гринев А.А. 658765/22; заявлено 15.03.1960; опубл. 1961 г. Бюл. №5.

3. А.с. 362921 SU, МПК E21D 5/04. Способ бетонирования закрепного пространства стволов / Багза М.И. 1425891/22-3; заявлено 03.04.1970; опубл. 20.12.1972, Бюл. №3.

Способ крепления ствола монолитным бетоном, включающий раздельную подачу компонентов по обособленным трубопроводам с формированием бетонной смеси непосредственно в месте ее укладки, отличающийся тем, что цементный раствор подвергают механической активации в аппаратах типа дезинтегратора, цементно-песчаный раствор готовят на проходческом полке, щебень и цементно-песчаный раствор в пределах одной заходки по креплению укладывают послойно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при строительстве различных вертикальных подземных горных выработок. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств используемых при проходке вертикальных горных выработок и повышение качества сооружения вертикальной выработки и точности укладки бетонной смеси за тюбинговую обделку.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям крепи вертикальных стволов, и может быть использовано в стволах угольных шахт и рудников, строящихся в сложных горно-геологический условиях.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления вертикальных горных выработок. .

Изобретение относится к новому цементу, который может заменять традиционный цемент в строительстве, при закладке шахт, устройстве шахтных крепей и дорожных оснований, укреплении грунтов.

Изобретение относится к схватывающейся композиции для использования при нанесении на поверхность покрытий, обладающих долговременной гибкостью и высоким пределом прочности при растяжении.

Изобретение относится к калийной промышленности и может быть использовано при тампонировании шахтных стволов на калийных рудниках. .

Изобретение относится к подземному строительству и может использоваться при строительстве шахтных стволов с размещенными внутри них закладными элементами и различными видами оборудования.

Изобретение относится к подземному строительству, а именно к устройствам для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, и может быть использовано при сооружении тоннелей и шахтных стволов.

Изобретение относится к подземному строительству, а именно к способам и устройствам для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, и может быть использовано как при строительстве тоннелей различного назначения, так и для строительства вертикальных стволов.

Изобретение относится к горному делу, а именно к сооружению шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях. .

Предложенное изобретение относится к области горного дела и позволит обеспечить качественное и быстрое возведение крепей в наклонных и горизонтальных стволах горных выработок различного назначения.
Изобретение относится к горной промышленности и подземному строительству, в частности к щитовой проходке тоннелей различного назначения с использованием элементов сборной кольцевой обделки.

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

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть применено при подземной отработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями с использованием технологии заполнения пустот, вывалов, куполов, пространства между перемычками за счет применения гибкой опалубки.

Изобретение относится к горному делу, в частности к конструкции бункера для цемента для горной машины, предназначенной для возведения анкерной крепи. .

Изобретение относится к инъекционным сухим уплотняющим смесям и может быть использовано, в частности, для обеспечения герметичности швов в железобетонных блоках тоннелей, прокладываемых в условиях неагрессивных грунтовых вод, а также для осуществления гидроизоляции.

Изобретение относится к строительству и ремонту туннелей, а также к горному делу и предназначено для механизации туннельных работ. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для подачи бетонной смеси при креплении горных выработок к месту производства бетонных работ. .

Изобретение относится к области подземного строительства и может быть использовано при строительстве тоннелей различного назначения. .

Изобретение относится к подземному строительству, в частности к строительству тоннелей с использованием проходческих щитов со скользящей опалубкой, и может быть использовано при сооружении подземных сооружений из монолитно-прессованного бетона.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке рыхлых рудных месторождений, в том числе и мощных и богатых, перекрытых слабыми наносными породами. Камерный способ отработки мощных, ценных, рыхлых рудных месторождений включает секторальную отработку руды с последующим формированием пустотелой камеры в виде шестигранной призмы. Предварительно в надрудной толще налегающих пород над сотовой камерой формируют купол, предотвращающий обрушение налегающих пород. Под куполом посекционно формируют стены камеры. Последовательно сверху вниз на всю глубину рудного тела на каждом секторе устанавливают опалубку под стены пустотелых камер с последующей закладкой в нее бетона. К созданной камере формируют аналогичным образом примыкающие к ней соседние камеры для образования единой камерной сотовой конструкции. Камеры соединяют проходами для удобства эксплуатации. Изобретение позволяет обеспечить формирование вертикальных сотовых камер с последующим использованием их в качестве подземного хранилища или помещения для организации металлургических производственных процессов, уменьшаются затраты на отработку рудных месторождений. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам крепления вертикальных стволов, и может быть использовано в стволах угольных шахт и рудников, а также в вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов. Целью изобретения является создание способа крепления стволов, позволяющего повысить конечную прочность бетона и увеличить скорость набора им прочности. Указанный технический результат достигают тем, что цементный раствор подвергают механической активации в аппаратах типа дезинтегратора, цементно-песчаный раствор готовят на проходческом полке, щебень и цементно-песчаный раствор в пределах одной заходки по креплению укладывают послойно.

Наверх