Способ крепления горных выработок Советский патент 1987 года по МПК E21D11/10 

Изобретение относится к горнодо- бьшающей промьшшенности и может использоваться при креплении горных выработок в условиях высокого горно- го давления.

Цель изобретения - обеспечение безопасности работ в условиях высокого горного давления со снижением расхода бетона.

На фиг.I изображена схема осуществления способа, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 - конструкция устройства для осуществления способа.

Для обеспечения крепления горных выработок I в условиях напряженно-деформированного состояния горного массива выполняют монолитную бетонную крепь, внутренней поверхности которо со CTOpoHbf свободной поверхности, по простиранию выработки, придают контур по линии с шусоиды 2 при постоянной величине амплитуды 3 с переменным периодом 4 в зависимости от нагрузки на крепь Р. В лабораторных условиях образцы, имитирующие предлагаемую крепь,, нагружали (от 50 до 200 кН/м и более) и установили, что при нагрузке на крепь (Р ,, ) менее

РЛИп

ПО кН/М, период.можно увеличивать, при н-агрузке () более 1-00 кН/м, период необходимо уменьшать. Например, при среднем значении величины нагрузки устойчивое состояние крепи будет обеспечено при соотношении амплитуды к периоду 1 : 5,9.

Крепь 5 по линии синусоиды, располагаясь по простиранию выработки, обеспечивает ее устойчивость при переменных нагрузках (при наличии главных составляющих напряжений) за счет повьшенного момента сопротивления, обусловленного благоприятной формой продольного сечения.

Устройство для крепления выработок монолитным бетоном состоит из металлических желобчатых элементов 6, выполненных по линии синусоиды 2 при постоянной величине амплитудь: 3 с переменным периодом 4, причем элементы

скрепляются посредством, например, , болтов 7. В зависимости от величины нагрузки Р в стенах и кровле выработки в каждом конкретном случае элементы 6 с больпшм и меньшим периодами могут устанавливаться комбинированно как по боко-вым сторонам 8 выработки, так и в ее кровле 9. Это условие относится и к протяженности выработки.

Сборку элементов производят по месту крепления выработки. В свободное пространство между элементами устройства и поверхностью выработки . помещают бетон. После схватьшания бетона производят разборку элемен- тов и их перестановку вдоль выработки с последующей сборкой и креплени-- ем. Элементы 6 устанавливают с раз- личньм периодом в зависимости от нагрузки Р на крепь, определяемой с помощью датчиков.

Благодаря расположению контура монолитной бетонной крепи по линии си- нусо1щы при постоянной амплитуде с переменным периодом в зависимости от нагрузки на крепь (напряженного состояния горного массива) достигается безопасность работ со снижением расхода бетона и затрат на восстановительные работы.

Формула изобретения

Способ крепления горных выработок включающий монтаж элементов щитовой опалубки арочной формы, соединение их между собой болтами, формирование крепи заполнением заопалубочного пространства бетоном, демонтаж и перестановку элементов щитовой опалубки на новую заходку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безопасности работ в условиях высокого горного давления, снижения расхода бетона, поверхность бетонной крепи, контактирующую с элементами опалубки, по длине выработки формируют по, синусоиде с постоянной величиной амплитуды и с переменным периодом, уменьшающимся по мере возрастания нагрузки на крепь.

i

-Lii

ч

л

r.JUQKC :

4

IJC ,

7 I

U2.

Изобретение относится к горно- добьшающей промьгашенности и позволяет обеспечить безопасность работ в условиях высокого горного давления со снижением расхода бетона. По месту крепления выработки 1 производят монтаж элементов щитовой опалубки арочной формы. Между собой элементы соединяют болтами. Затем формируют крепь 5 заполнением заопалубочного пространства бетоном. Поверхность бетонной крепи 5, контактирующую с элементами опалубки, по длине выработки формируют по синусоиде 2 с постоянной величиной амплитуды 3 и с переменным периодом 4,- уменьшающимся по мере возрастания нагрузки на крепь 5. За счет повышенного момента сопротивления, обусловленного благоприятной формой продольного сечения крепи 5, обеспечивается устойчивость выработки 1 при переменных нагрузках. После схватьшания бетона производят демонтаж и перестановку элементов щитовой опалубки на новую заходку. 4 ил. § 1сл Л-А -4 WJVUH со О СЛ со о А«« иг.г

лаке

(Риг.

9агЛ

Редактор П.Гереши

Составитель Л.Береэкина Техред Л.Сердюкова

Заказ 1406/30 Тираж 455Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор С,Шекмар