Способ крепления горных выработок набрызгбетоном Советский патент 1991 года по МПК E21D11/10 

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам крепления горных выработок.

Цель изобретения - сокращение расхода бетона за счет уменьшения его отскока.

Способ реализуется следующим образом.

Первоначально по контуру пройденной горной выработки с некоторым зазором устанавливается арматура, выполненная, например, в виде сетки с опорными элементами, которая служит также как временная крепь, обеспечивающая предотвращение обрушений в выработку отдельных кусков породы. В качестве опорных элементов могут служить рамы сборной крепи, анкерная крепь и т.д.

Затем в имеющийся зазор между стенками выработки и арматурой вводится эластичная оболочка с известным коэффициентом упругости. В оболочку закачивают газ или жидкость и обеспечивают в ней давление, соответствующее принятому коэффициенту упругости системы (определяется по результатам предварительных испытаний при минимальном обьеме отскока).

Набрызг бетонной смеси производится через арматурную сетку на поверхность эластичной оболочки, при этом изменение дав- ления газа (жидкости) в оболочке осуществляется при помощи клапана, управляемого датчиком расхода бетонной смеси (производительности набрызгмаши- ны). В процессе нанесения набрызга давление в оболочке уменьшается пропорционально увеличению массы бетона, при этом давление определяют из выражения

ON Јь VI ГО О

m

i ,/;

in 4-M +Q t / 4S

--. - v(m -j- M + Q t p) .2k Vri + (m + M +0 t /)) g - ,

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении крепи без опалубки. Цель - сокращение расхода бетона при набрызге за счет уменьшения его отскока. В выработке с зазором к ее контуру устанавливается арматура и в этот зазор вводится эластичная оболочка, заполненная жидкостью или газом, Набрызг бетонной смеси производится через арматурную сетку на поверхность оболочки. В процессе нанесения набрызг- бетона давление в оболочке изменится пропорционально увеличению массы бетона со- глачно аналитическому выражению. Процесс завершается после перекрытия бетонной смесью арматуры и создания крепи заданной толщины. Затем оболочка может выжиматься.

где P - давление жидкости (газа) Б эластичной оболочке, МПа;

m - масса порции набрызгиваемого мат териала, кг;

М - масса эластичной оболочки, кг;

Q,- производительность набрызгмаиш- ны, f.fVc;

t - время работы набрызгмашнны, с;

р- плотность набрызгиваемого материала, кг/м3;.

К - коэффициент упругости системы (эластичная оболочка + слой набрызгбето- на);

V-r.Kopoc i ь набрызгиваемого материала п момент удара, м/с:

S - шюидадь поверхности эластичной оболочки,

9 ускорение свободного падения, м/гЛ

Процесс завершается после церекры- тия бетонной смесью арматуры и создания крепи заданной толщимм.

Эластичная оболочка после завершения процесса набрызга в зависимости от конкретных го рно-теолог ческмх условий может извлекаться после полной огкэчки содержащего из оболочки с заполнением оставшейся полости закладочным материалом или оставляется о зазренном пространстве и заполняемся зак.элоиным материалом.

т

m - -Q-i-p 4S

ТГсГ Ст ( М + Q 1 °) 2k V2 + (т 4 M + Q t p) Q2} ,

где Р - давление жидкости (газа) в эластичной оболочке, МПа:

m - масса порции набрызгиваемого материала, кг;

М - масса эластичной оболочки, кг;

Q - производительность нзбрызгмаши- ны, м /с;

t - время работы набрызгмашичы, с;

р- плотность набрызгиваемого материала, кг/м ;

К - коэффициент упругости системы

(эластичная оболочка -f-слой набрызгбетона); 35V - скорость набрызгиваемого материзла в момент удара, м/с;

S - площадь поверхности эластичной оболочки, м ;.

g - ускорение свободного падения 40 ма.«риала, м/с,

Предлагаемый способ может быть реализован при креплении горных выработок набрызгбетоном, сооружении бетонных сооружений без замкнутой опалубки, при этом клапанная система регулирования давления внутри эластичной оболочки должна быть сблокирована с нзбрызгмашиной и обеспечивать изменение давления в системе пропорционально ее производительности.

Преимущество предложенного способа по сравнению с известным за счет совокупности отличительных признаков заключается в снижении расхода бетона путем исключения отскока материала при набрыз- ге. Ожидаемый экономический эффект от применения способа на 1 км набрызгбетон- ной крепи составит 6000 руб.

Формула изобретения Способ крепления горных выработок набрызгбетоном, включающий установку арматуры, введение эластичной оболочки между ней и стенами выработки, создание в оболочке давления и набрызг на нее бетона, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью сокращения расхода бетона за счет уменьшения его отскока, в процессе набрызга давление е оболочке уменьшают пропорционально увеличению веса наносимого на чее бетона согласно выражению