Узел сопряжения ствола с приствольными выработками Советский патент 1990 года по МПК E21D5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении сопряжений стволов с приствольными выработками в условиях подземногд строительства и при разработке месторождений полезных ископаемых.

Цель изобретения - повьпиение, устойчивости крепи сопряжения за счет снижения напряжений в крепи и породном массиве.

На фиг. 1 изображен предлагаемый узел; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 .

Узел включает вертикальный 1 и горизонтальный 2 участки кругового сечения равной площади в постоянной крепи 3 и разгрузочные щели 4, причем участки 1 и 2 выполнены с пересечением их центральных осей, а разгрузочные щели 4 размещены в горизонталь ной плоскости, проходящей через точку пересечения осей участков 1 и 2. Оси участков 1 и 2 пересекаются в точке Б. Горизонтальная разгрузочная щель 4 проходит через точку Б, перпендикулярна максимальным действующим натяжениям в массиве и пересекает швы 5, образованные в процессе возведения постоянной крепи.

Для предотвращения падения в ствол кусков бетона, в случае его разрушения у разгрузочной щели 4 и швов 5, предусмотрена установка на поверхности постоянной крепи защитной металлической сетки, укрепленной при помощи анкеров. Ширина щели 4 равна 2D, где D диаметр ствола в свету.

Узел сопряжения включает четыре зоны, характеризующие особенности напряженно-деформированного состояния крепи: I - зона примыкания ствола к своду горизонтальной выработки; II - зона примыкания ствола к почве горизонтальной выработки; III - зона ослабления сечения ствола; IV - зона свода горизонтальной выработки. Зоны III и IV наиболее подвержены разрушающим напряжениям.

Узел сопряжения позволяет снизить концентрацию напряжений в зоне III (зона ослабления сечения ствола) и обеспечить одинаковую податливость (вертикальную) элементов крепи всех четырех зон. После проведения горизонтальной щели 4 в окружающих сопряжение породах происходит разгрузка их от повышенных напряжений. В

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

дальнейшем после возведения постоянной крепи 3 вступает в работу щель, заполненная податливым материалом, и швы 5 зоны III. Постоянная крепь 3 сопряжения начинает работать как податливая конструкция, и это обеспечивает податливость в вертикальном направлении элементов крепи всех четырех зон.

Одновременно, благодаря наличию швов зоны III обеспечивается податливость крепи 3 в других направлениях. Так как постоянная крепь 3 всех зон имеет одинаковую кривизну, концентрация напряжений в зоне III снижается и существенно повышается устойчивость крепи сопряжения без необходимости создания разрыхления пород вокруг ствола в больших куполообразных объемах.

Сооружение узла сопряжения может быть выполнено следующим образом.

После проходки ствола до уровня почвы горизонтальной выработки приступают к их рассечке и возведению временно крепи. Затем разделывают разгрузочную щель 4. Последняя может быть выполнена различными способами, например путем выбуривания отдельных скважин по контуру щели с последующим прорезанием щели между ними с помощью алмазного дискового щелеобразователя. Щель заполняется податливым материалом, i

Аналогичную щель выполняют в постоянной крепи в процессе ее возведения. Для этого вдоль разгрузочной щели и швов 5 укладывают податливые элементы, например брусья из антисеп- тированной древесины.

Формула изобретения

Узел сопряжения ствола с приствольными выработками, включающий вертикальный и горизонтальный участки кругового сечения равной площади и разгрузочные щели, отличающий- с я тем, что, с целью повышения устойчивости сопряжения, вертикальный и горизонтальный участки выполнены с пересечением их центральных осей, а разгрузочные щели размещены в горизонтальной плоскости, проходящей через-точку пересечения осей вер4 тикального и горизонтального участков .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении сопряжений стволов с приствольными выработками. Цель изобретения - повышение устойчивости крепи сопряжения за счет снижения напряжений в крепи и породном массиве. Узел включает вертикальный 1 и горизонтальный 2 участки кругового сечения равной площади в постоянной крепи 3 и разгрузочные щели 4. Участки 1, 2 выполнены с пересечением их центральных осей. Разгрузочные щели 4 размещены в горизонтальной плоскости, проходящей через точку Б пересечения участков 1, 2. Разгрузочная щель 4 пересекает швы 5, образованные в процессе возведения постоянной крепи. Узел сопряжения позволяет снизить концентрацию напряжений в зоне III (зона ослабления сечения ствола) и обеспечить одинаковую податливость элементов крепи всех четырех зон. После проходки ствола до уровня почвы горизонтальной выработки приступают к их рассечке и возведению временной крепи. Затем разделывают разгрузочную щель 4. Щель 4 заполняется податливым материалом. 2 ил.

Фиг2