Узел сопряжения горных выработок Советский патент 1984 года по МПК E21D1/00 

to

со со

Од t Изобретение относится к горной промьшшенности и предназначено для сооружения сопряжений стволов с приствольными выработками и защиты его от горного давления в условиях подземного строительства и эксплуатации. Известен узел сопряжения, включающий часть вертикального ствола и приствольные вьцэаботки, выпол- . ненные и поддерживаемые постоянной крепью раздельно и независимо друг от друга to. Однако данный узел не обеспечивает достаточной устойчивости крепи Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату и технической сущности является узел сопря жения горных выработок, включающий вертикальный и горизонтальный участ ки крепи С2 3. Недостатком известного узла является большой расход материалов на крепь в местах сопряжений. Цель изобретения - снижение расхода материалов на крепь. Поставленная цель достигается тем, что узел сопряжения горных выработок, включающий вертикальный и горизонтальный участки крепи, снабжен щелевыми выработками, примыкающ ми к крепи, причем противоположные щелевые выработки образуют контур эллипса с большей ocW, направленной вдоль направления действия максимального главного напряжения в закрепном пространстве. На фиг.1 показан узел сопряжени общий ВИД5 на фиг.2 - схема проекций расположения щелей для случая, если направление максимального главного напряжения совпадает с направлешг-гм оси ствола, разрезы А-А и Б-Б. I. Узел сопряжения включает ствол 1, приствольные выработки 2, постоянную крепь 3 такого же профи ля, как за пределами сопряжения, закрепное пространство 4, заполненное податливым материалом. В массиве стенок ствола вдоль его оси в плоскостях, проходящих через -ОСИ приствольных выработок, и в промежутке между ними проведены щели 5. Щелевые выработки 5 выпол нены в виде ряда прИ Лз1кающих друг к другу параллельных скважин 6, которые выбурены по мере прибли 1 .2 жения к центру сопряжения переменной глубины Так, что контур 7 двух противоположных щелей в глубине массива имеет форму эллипса с размерами осей 3d и 2d. Промежутки 8 между скважинами разрушены, например,путем взрывания небольших разрядов. Оси эллипса контуров щелей ориенти-, рованы таким образом, что большая ось направлена вдоль максимального главного напряжения в массиве горных . Данные о направлении главных напряжений берутся по результатам тектонофиэических исследований данного региона. Узел сопряжения работает следующим образом. В результате проведения разгрузочных щелей в стенках ствола в местах наибольших концентраций напряжений и создания условий проскальзывания крепи и породы благодаря заполнению закрепного пространства податливым материалом массив пород в объеме, оконтуренным эллиптическим профилем щелей, деформируется без передачи всей величины давления на крепь. Крепь при этом воспринимает только часть напряжений, а основная величина напряжений с контура вьфаботки переносится в массив на глубину торца щелей и воспринимается массивом, который находится в объемном напряженном состоянии и может вьщержать без разрушения значительно большие напряжения. В результате такой конструкции узла сопряжения значительно повьш1ается устойчивость крепи сопряжения без разделки больших куполообразных полостей. Организация работ по проходке предлагаемого узла сопряжения может быть осуществлена по следующей схеме. После возведения последнего (перед сопряжением) звена постоянной крепи 9 и верхнего опорного башмака 10 проходяд- заходками ствол 1 до почвы приствольной вьфаботки 2 сопряжения. Ствол проходят таким же сечением, что и до сопряжения. Одновременно бзфят пмуры в забое ствола и горизонтальные скважины 6 в стенках ствола для образования разгрузочных щелей. По мере приближения забоя к центру сопряжения глубину горизонтальных скважин увеличивают так, что по контуру 7 двух противоположJ 1

ных щелей в глубине массива образуется эллиптический профиль с размерами осей 3d и 2d.

Разрушение оставшихся между горизонтальными скважинами целиков 8 для окончательного оформления ще-лей выполняют, например, при помощи взрьюания их рассредоточенными небольшими зарядами. После отбойки породы и ее уборки возводят временную крепь. Описанные операции повторяют во всех циклах работ пока не дойдут до уровня почвы приствольной выработки. Затем произ водят проходку горизонтальной части сопряжения с возведением временной крепи. После завершения рассечки возводят постоянную крепь 3 как в стволе, так и в приствольных выработках узла сопряжения. Завершив эти работы, возобновляют проходку ствола ниже почвы приствольной выработки. Все работы ведутся так же.

293614

как и в верхней части узла сопряжения за исключением того, что глубину горизонтальных скважин для образования щелей уменьшают по мере прибли5 жения к нижнему опорному башмаку 11.

Использование предлагаемого узла сопряжения обеспечивает по сравнению с прототипом значительное сни10 жение металлоемкости за счет уменьшения сечения выработок в районе узла сопряженияJ увеличение производительности и скорости сооружения благодаря Уменьшению объемов работ

15 по разделке и креплению} улучшение условий труда и эксплуатации узла сопряжения, так как размеры вьфаботок значительно меньше. При этом нагрузка на крепь сопряжения из-за

20 проведения щелей в указанных местах сопряжения и их конфигурация значительно уменьшается, что увеличивает устойчивость узла сопряжения.

УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий вертикальный и горизонтальный участки крепи, о тличающийся тем, что, с целью снижения расходов материалов на крепь, узел снабжен щелевыми выработками, примыкающими к крепи, причем противоположные щелевые выработки образую: контур эллипса с большей осью, направленной вдоль направления действия максимального 1лавного напряжения в закрепном пространстве.

10

6 -б

7