Способ защиты крепи вертикальных шахтных стволов от сдвижения горных пород Советский патент 1993 года по МПК E21D5/00 

Таким образом, распределительный слой содержит гранулы упруго-пластичного; материала, в смеси с минимально необходимым количеством связующего: цемент, пе- сбк, вода, скрепляющего гранулы в период возведения несущей крепи.

После проходки выработки на одну за- ходку, устана вл ива ют опалубку, дна мет рко-- торой равен внешнему диаметру несущей крепи, за опалубку по трубопроводу подают ; приготовленную смесь распределитедьногр; слоя. После затвердения распрёдёл тель- ного слоя, опалубку снимают и устанавливают опалубку для возведения несущей крепи. Несущую крепь возводят из монолитного бетона. . j-}: .. - .. -.. , ,.,;. ..;--;.-..-..

. Цикл повторяют на нижних ступенях вы-, работки. ;;... Л.: / -. . ,. :

После возведения крепи предложенным способом с укладкой распределитель- ного слоя, нагрузки г ррного давления вое при ни м ает расп редел ител ь ныи слой. При этом удерживающий каркас связующе - го может быть разрушен, з нагрузку воспри- нимают гранулы упруго-пластичного материала, уложенные в выработанном ripo- ; странстве между массивом горных пород и несущей крепью, поглощая энергию сжатия горного давления и защищая крепь.

П р и м е р. Рассмотрим применение предлагаемого способа на защиту крепи йёртикальных шахтных стволов от сдви- жения горных пород на Нижнетагильт ском металлургическом комбинате, Трроблагодатского- рудника, шахтострои- тельного управления N2 2V шахты Южная. После проведения выработки диаметром 7600 мм, на одну заходку, величина которой 4000мм, равная высотесекционнойопалуб ки, устанавливается опалубка предназначенная для возведения распределительного слоя. По предложенной авторами зависимости определяем минимальную необходимую толщину 5 распределительного слоя

+ d; мм.

Для этого определяем среднюю шероховатость стенки выработки

Ab R2-Ri;; где Ra - средний радиус впадины 4000,мм

RV-средний радиус выступов 3800 мм

ДЬ 4000 - 200 ммд -; ;

Ожидаемое смещение пород m 30 мм

под действием горнЬго давления до начала

работы постоянной крепи (на глубине 700

м). Принимаем среднюю крупность гранул

упруго-пластичного материала 20 мм, о 20

Мм,- :-V :: . ; ;-Ч: ;:Й ;.: . :.: : :. . :- :

taknM образом, минимальная толщина

. - ОЛЛ :

распределительного слоя д гр + 30 +

20 150 мм, Принимаем 150 мм. Диаметр опалубки предназначенный для возведения распределительного слоя, соответствует,

внешнему диаметру несущей крепи И равен 7300 мм. Определяем объем Vmin смеси/

необходимый для укладки распределительного слоя на одну заходку ; :

Vmln г. 5&М5. Л:/;;Л :.; ;:v . . ..: ;

После чего подготавливают и смешивают на бётонорастворном узле необходимое количество компонентов; :;:1; ;;

- гранул Пористой резины;; - I 770 кг

- цемента Марки М50 ; .24В кг -песка 1,5 ; Г 600кг : - воды:V - ;. ; ; r: V-::::..,: кг ; Полученную смесь подают пЪ трубопроводу за устайовленную опалубку, а после затвердения смеси в выработке, олалубку снимают и возвойят несущую крепь на этой зэходке. Цикл повторяют до зэбершения возведения крепи на нижележащих заходках, .:;.;;. - ;- -:-- ---. -. .-. - После чего, возведенная предлрженным способом крепь с защитным распреде лительным слоем имеет способность перераспределения нагрузок горного давления, за счёт восприятия их распределительным слоем и защиты HeeViitefl крепи.

Упруго-пластичныйраспредёлительный слой перераспределяет неравномерное боковое давление на крепь и постоянная крепь из мрнолитного бетона работает в наиболее благоприятных условиях гидростатического сжатия, что значительно повышает ее несущую способность.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить надежность защиты возводимой крепи, а также снизить ее материалоемкость и трудозатраты.

Формул а изобретения 1. Способ защиты крепи вертикальных шахтны стволов от сдвижения горных по- род, включающий проходку выработки за- ходками, установку опалубки и возведение временной и несущей крепи заходками путем укладки за опалубку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты и сокращения материалоемко- сти крепи, временную крепь выполняют в виде распределительного слоя из упругопластичного материала в виде гранул, толщиной слоя $,определяемрй по зависимости

д 4Ј + m + d-У / :.,;: 0 Ф|: Ж

где A b - средняя шероховатость стенки выработки, которая определена по разности радиусов впадин и выступов, мм;

m - ожидаемое смещение пород под действием горного давления до начала работы постоянной крепи, мм;;;

d - средняя крупность гранул упругоп- ластичного материала, мм. .-

2, Способ по п 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что упругопластичный материал рй СаределительнЬгр лоя выполнен а ви- де непррис ой резины и со держит г ранулы крупностью 20-40 мм с удельным весом 1,1 г/см в смеси следующих ком ./ПЬн нтЬВ , %: ;-... ; v vV-:.-.. .: ;;.;:,-:Л:.

гранулы-70-72;

Ч ментМБО -8-10

песок-14-15

вода-остальное.