Блочная армировка вертикального шахтного ствола Советский патент 1982 года по МПК E21D7/00 

(54) БЛОЧНАЯ АРМИРОВКА ВЕРТИКАЛЬНОГО ШАХТНОГО

СТВОЛА

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям армировки стволов шахт, и может быть использовано в вертикальных стволах шахт, а также в различных подземных сооружениях и надземных зданиях. Известна армировка стволов шахт с консольными расстрелами, закрепляемыми в бетонной крепи путем разделки лунок с последуюшим их бетонированием 1. Известна так же блочная армировка вертикального шахтного ствола, включаюш,ая консольные расстрелы, проводники подъемного сосуда и противовеса 2. Однако указанные консольные расстрелы имеют недостаточную несушую способность и жесткость для восприятия горизонтальных и вертикальных нагрузок, возникаюш,их при движении подъемных сосудов. Выполненные исследования на моделях показали, что даже при значительном увеличении глубины закрепления консоли бетонная крепь разрушается на Koitrype из-за упругого изгиба консольной балки при ее нагружении. Поэтому, только в очень редких случаях, консольные расстрелы применяются для крепления проводников противовесов. Цель изобретения - снижение трудоемкости монтажа элементов армировки. Указанная цель достигается тем, что консольные расстрелы выполнены в виде двух параллельных П-образных рам с упорами по горизонтали и связями по вертикали и установлены друг от друга на расстоянии, превышаюшем их длину по горизонтали, в пределах 1,5-2,5 м, причем проводники подъемного сосуда и противовеса размешены соответственно снаружи и внутри консольных расстрелов. На фиг. 1 показана блочная армировка вертикального шахтного ствола; на фиг. 2 - блочная конструкция армировки в изометрии. Блочная конструкция состоит из двух П-образных рам 1 с упорами по горизон-тали и с жесткими связями между консолями по вертикали. П-образная рама имеет две параллельные консоли 2 из сварного замкнутого коробчатого или двутаврового профиля. Консоли связаны между собой балкой из уголкового профиля 3. Для придания П-образной раме достаточной жесткости в горизонтальной плоскости она раскрепляется в стволе с помошью упоров 4 из уголкового профиля. По вертикали П-образные рамы соединены двумя Х-образными связями 5 из уголкового профиля. Проводники подъемного сосуда 6 размещены снаружи П-образных рам на конце консолей 2 лобовой плоскостью перпендикулярно длинной оси подъемного сосуда. Проводники противовеса 7 установлены примерно посредине консолей внутри П-образных рам лобовой плоскостью перпендикулярно длинной его оси. Учитывая, что при возведении бетонной крепи могут иметь место отклонения стенок ствола от проектных размеров до 50 мм, блочные конструкции армировки крепятся к стенкам ствола металлическими штангами УШС 8с использованием регулируемых опорных кронштейнов 9, обеспечивающих возможность перемещения опорных блочных конструкций по длине расстрела на 130 мм и в боковой плоскости на 30 мм. Для исключения смешения кронштейнов во время эксплуатации прн ослаблении болтовых соединений предусмотрены специальные зубчатые планки и шайбы. Несущие консольные расстрелы выполнены в виде двух параллельных П-образных рам с упорами по горизонтали и с жесткими связями между консолями по вертикали. Предложенная конструкция блочной армировки позволяет увеличить в 3-5 раз и более ее несущую способность и жесткостные параметры по сравнению с обычными расстрелами рамной конструкции. Проведенные испытания блочной конструкции на специальном стенде полностью подтверждают результаты теоретических расчетов. Так, например, данные испытаний на стенде показывают, что жесткости блочной конструкции в горизонтальной и вертикальной плоскоетях соответственно равны 48,8 и 46,2 т/см, а жесткости одиночной расстрельной балки двутаврового профиля № 36с по ОСТ 10016-39 длиной 7,5 м соответственно составляют 0,3 и 9 т/см. Расстояние между П-образными рамами по вертикали, соединенными жесткими связями, превыщает длину консоли. В зависимости от требуемых несущей способности и жесткостных параметров блочной конструкции по вертикали, это расстояние может изменяться в пределах 1,5-2,5 м. Выполненные лабораторные исследования с использованием оптически активных материалов, а также испытания на стенде подтвердили, что принятые рекомендации по выбору расстояния между П-образными рамами по вертикали являются оптимальными. Расстояние между блочными конструкциями (щаг армировки)/ определяется допускаемыми прогибами проводников и может быть в пределах 4-5 .м. Использование блочной армировки, выполненной в виде двух параллельных П-образных рам с упорами по горизонтали и с жесткими связями между консолями по вертикали, исключает воздействие изгибающих моментов, возникающих от вертикальных и горизонтальных нагрузок на крепь ствола в местах закрепления консолей. При отсутствии изгибающих моментов блочные конструкции надежно закрепляются к стенкам ствола металлическими штангами УШС с использованием специальных регулируемых опорных кронщтейнов с зубчатыми прокладками и шайбами, обеспечивающими возможность регулировки конструкции во всех трех плоскостях и надежного их закрепления в породах различной крепости и бетонной крепи без смешений с точностью ±4 мм. Формула изобретения Блочная армировка вертикального шахтного ствола, включающая консольные расстрелы, проводники подъемного сосуда и противовеса, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости монтажа элементов армировки, консольные расстрелы выполнены в виде двух параллельных П-образных рам с упорами по горизонтали и связями по вертикали и установлены друг от друга на расстоянии, превышающем их длину по горизонтали, в пределах 1,5-2,5 м, причем проводники подъемного сосуда и противовеса размещены соответственно снаружи и внутри консольных расстрелов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Доржнякевич И. Б. Совершенствование армировки глубоких стволов шахт М., «Недра, 1970. 2.Патент ФРГ № 1458708, кл. Е 21 D 7/00, опублик. 1973.