ТРОСОВО-СЕТЧАТАЯ ЗАВЕСА БОРТА КАРЬЕРА Российский патент 2003 года по МПК E02D17/20 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для приведения в безопасное состояние деформированных уступов нерабочих бортов карьеров.

Известна тросовая конструкция для стабилизации поверхности откоса (патент Японии 2965517, Е 02 17/20, Способ стабилизации поверхности откоса /автор Ито Кодзо, патентообладатель К. К. Дайрин, з. 8263521, заявлено 11.09.96 г., приоритет Японии 96263521 от 11.09.96 г., опубликовано 18.10.99 г. ). Конструкция состоит из тросов, натянутых в продольном и поперечном направлениях и заанкерованных в массив, зажимов, закрепляющих тросы в местах их пересечения, и нажимных приспособлений, которые затягивают тросы. Получается натянутая и плотно укрепленная на откосе сетка из тросов, укрепляющая отдельно взятую поверхность, но не предохраняющая нижележащие уступы.

Недостатком данной конструкции является низкая ее надежность и трудоемкость установки крепления. Конструкция не предохраняет нижележащие горизонты от вывалов кусков породы с верхних уступов, что создает опасность работы на них людей и техники. Процесс навешивания и крепления тросов на участки большой протяженности и высоты трудоемок; требуется большое количество тросов и нажимных приспособлений на откосах.

Известна противооползневая металлическая сетка, состоящая из переплетенных вертикальных и горизонтальных проволочных стержней, расположенных с различным шагом. Вдоль боковой кромки сетки, параллельно вертикальным стержням крепится защитная проволочная обвязка (Патент Японии 2717515, E 02 D 17/20, Противооползневая металлическая сетка /патентообладатель Санва К.К., автор Ханамото Шунео, приоритет Японии, заявка 289589 от 24.11.94 г., опубликовано 18.02.98 г.).

Недостатком известной конструкции является низкая надежность при укреплении высоких уступов большой протяженности. Крепление с помощью проволочной обвязки на откосе является слабым в конструктивном плане креплением и не дает возможности быстрой замены сетки при ее повреждении. Кроме того, при вывалах кусков породы сетка не способна их удержать, создавая опасность работы людей и техники на нижележащих уступах. Процесс по навешивании и креплению самой сетки на участки с высотой уступов более 15 м и большой протяженности требует значительных трудозатрат.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является тросово-сетчатая завеса, содержащая несущие канаты, заанкерованные в массив, с сетчатыми матами, прошитыми тросами, закрепленными жимками в местах их пересечения. Получается сплошная сетчатая завеса на уступах карьера в их предельном положении (Реконструкция карьера "Удачный" с целью поддержания мощности: пояснительная записка /институт Якутнипроалмаз АК "АЛРОСА"; Гл.инженер проекта В.А.Бахтин, шифр 1833К.Мирный, 2000 г.).

Недостатком завесы является ее низкая надежность в связи с тем, что накопившаяся под сеткой критическая масса породы в какой-то момент времени под действием сил тяготения приходит в движение, увлекая за собой горную массу с деформированных уступов, и своим весом разрушает сплошной сетчато-тросовый мат. При натянутой сетке, от удара о сетку кусков породы, колебательные движения мгновенно затухают, а энергия падающего куска концентрируется в месте удара, повреждая сетку и завесу в целом. Кроме того, данное устройство исключает возможность зачистки берм от скопившейся породы без снятия тросово-сетчатых матов, а также приводит к неоправданно высокому расходу материалов и трудозатрат на ее установку и обновление (замену).

Цель изобретения - повышение надежности конструкции за счет перераспределения динамической нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что тросово-сетчатая завеса борта карьера согласно изобретению включает несущие канаты, заанкерованные в массив, с сетчатыми матами, прошитыми тросами, закрепленными зажимами в местах их пересечения, при этом завеса дополнительно снабжена консолями, перпендикулярно закрепленными на несущих канатах на каждом уступе борта, а сетчатые маты свободно навешены на консоль, причем в верхнем выступающем над уступом участке сетчатого мата количество горизонтальных и вертикальных тросов больше, чем в нижней его части.

При этом консоль имеет П-образную раму, состоящую из боковин, соединенных в прямоугольный треугольник, и поперечины.

В верхнем участке мата количество вертикальных тросов может быть в 2 раза, а горизонтальных в 3 раза больше, чем в нижней его части.

Дополнительное снабжение завесы консолями, перпендикулярно закрепленными на несущих канатах, позволяет создать вертикальность навески сетчатого мата, разделить его на отдельные фрагменты (куски) на каждом уступе борта и разместить так, чтобы завеса выступала над верхней бровкой уступа. Это обеспечивает улавливание сеткой кусков породы, падающих отскоком с уступа, позволяет наиболее полно использовать площадь мата. Это делает предлагаемую конструкцию более надежной.

Свободная навеска на консоли сетчатых матов создает наилучшую динамическую устойчивость конструкции завесы при ударе о сетку кусков породы: при этом происходят колебательные волнообразные движения сетки, которые перераспределяют кинетическую энергию удара на всю сетку и окончательно гасят ее.

Выполнение консоли в виде прямоугольного треугольника и поперечины, на которую навешивается сетчатый мат, обеспечивает динамическую стойкость защитной конструкции (треугольник - жесткая фигура).

Большее количество тросов (вертикальных и горизонтальных) в верхней части мата обусловлено тем, что кинетическая энергия падающего куска породы воспринимается верхней частью мата и распределяется на нижнюю его часть. Количество вертикальных и горизонтальных тросов, необходимых для создания мата заданной жесткости, рассчитаны, исходя из динамической нагрузки падающего куска породы.

На фиг. 1 показан разрез борта карьера и схема расположения тросово-сетчатой завесы на уступах;
на фиг.2 (вид А фиг.1) приведена конструкция тросово-сетчатой завесы;
на фиг.3 представлена конструкция сетчатого мата 4.

Тросово-сетчатая завеса имеет следующую конструкцию: 1 - несущие канаты диаметром 32 мм; 2 - анкеры; 3 - консоль. Конструкция консоли принята в виде П-образной рамы, состоящей из боковин (швеллер 5), соединенных в прямоугольный треугольник, и поперечины из трубы диаметром 50 мм; 4 - сетчатый мат. Конструкция сетчатого мата выполнена из сетки, например, "рабица", в которую вплетены вертикальные и горизонтальные тросы 5. В местах пересечения тросы соединяются между собой с помощью жимков.

Тросово-сетчатый мат изготавливается заранее.

На ровной поверхности разворачивают рулоны сетки "рабица". Для этого используют стандартные рулоны сетки "рабица" шириной 1,5 м, длиной 10 м с ячеей 50/50 мм. Края сетки смежных рулонов накладывают друг на друга на ширину 100 мм и сшивают между собой и прошивают тросом диаметром 8 мм в горизонтальном и вертикальном направлениях: верхнюю 2-метровую часть полотна прошивают вертикальными тросами через 375 мм, горизонтальными - через 350 мм; остальную часть сетчатого мата прошивают вертикальными тросами через 750 мм, горизонтальными через 800 мм (фиг.3).Таким образом, в верхней части сетчатого мата количество вертикальных тросов в 2 раза, а горизонтальных тросов в 3 раза больше на единицу площади, чем в нижней части мата.

Тросово-сетчатая завеса устанавливается следующим образом. Сверху вниз по откосу уступа на расстоянии 10 м один от другого натягиваются два несущих каната 1. Закрепление канатов 1 производится на вышележащем уступе с помощью анкеров 2, затем бульдозером производится натяжение канатов и их закрепление на анкеры 2 на нижнем уступе. К канатам 1 на каждом уступе крепится консоль 3. На консоль 3 с помощью крюков (на фиг.1 не показаны) свободно навешивается сетчатый мат 4 таким образом, что сгущенная часть сетчатого мата выступает над верхней бровкой уступа.

Тросово-сетчатая завеса борта карьера будет состоять из нескольких тросово-сетчатых матов на каждом уступе. Длина тросово-сетчатого мата зависит от высоты уступа и находится в пределах 0,2÷0,5 высоты уступа. По протяженности уступа (по периметру карьера) ширина тросово-сетчатой завесы не регламентируется и зависит от величины деформированного участка.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для приведения в безопасное состояние деформированных уступов нерабочих бортов карьеров. Новым в тросово-сетчатой завесе борта карьера является то, что она включает несущие канаты, заанкеренные в массив, с сетчатыми матами, прошитыми тросами, закрепленными зажимами в местах их пересечения, при этом завеса дополнительно снабжена консолями, перпендикулярно закрепленными на несущих канатах на каждом уступе борта, а сетчатые маты свободно навешены на консоль, причем в верхнем выступающем над уступом участке сетчатого мата количество горизонтальных и вертикальных тросов больше, чем в нижней его части. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности конструкции за счет перераспределения динамической нагрузки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Тросово-сетчатая завеса борта карьера, характеризующаяся тем, что она включает несущие канаты, заанкеренные в массив, с сетчатыми матами, прошитыми тросами, закрепленными зажимами в местах их пересечения, при этом завеса дополнительно снабжена консолями, перпендикулярно закрепленными на несущих канатах на каждом уступе борта, а сетчатые маты свободно навешены на консоль, причем в верхнем выступающем над уступом участке сетчатого мата количество горизонтальных и вертикальных тросов больше, чем в нижней его части. 2. Тросово-сетчатая завеса по п. 1, отличающаяся тем, что консоль имеет П-образную раму, состоящую из боковин, соединенных в прямоугольный треугольник, и поперечины. 3. Тросово-сетчатая завеса по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в верхнем участке сетчатого мата количество вертикальных тросов в 2 раза, а горизонтальных в 3 раза больше, чем в нижней его части.