Комбинированная крепь шахтного ствола

(51)4 Е 2105 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АССР:"уг яд ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т. цИЬДИОТЕИК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) КОМБИНИРОВАННАЯ КРЕПЬ ШАХТНОГО СТВОЛА 1 б г 1 б 13 1(56) Авторское свидетельство СССР977685, кл. Е 21 В 17/08, 1982.Лось И. Ф Клеев И. В., Бергер Б. Б.и Мишедченко А. Д. Основные техническиерешения проекта сооружения стволов Яковлевского рудника. - Шахтное строительство.1981.4, с. 8 - 14, рис. 4. 801321822 А 1(57) Изобретение относится к строительству шахтных стволов в сложных гидрогео логических условиях с применением способа замораживания горных пород. Целью является обеспечение надежности работы крепи в условиях переслаивания водоносных с водоупорными породами, а также обеспечение работоспособности узла 5 податливости после тампонажных работ. Крепь включает телескопическую тюбинговук ко1321822 лонну, состоящую из тюбинговых колец 2, 4, 6. С внешней стороны колец 2 расположен бетонный слой 3 и размещенный под телескопическим соединением узел 5 податливости. Он выполнен из охватывающего слой 7 податливого материала кольцевого элемента в виде обоймы 8 с верхней конической частью. Обойма 8 размещена с возможностью герметичного примыкания к элментам колонны. Между кольцами 4 и 6 размещен уплотнительный элемент 10, в зоне которого размещены клапаны 17 предель 1Изобретение относится к строительству шахтных стволов в сложных гидрогеологических условиях с применением способа замораживания горных пород.Целью изобретения является обеспечение надежности работы крепи в условиях переслаивания водоносных с водоупорными породами, а также обеспечение работоспособности узла податливости после тампонажных работ.На чертеже изображена комбинированная крепь шахтного ствола.Комбинированная крепь шахтного ствола составляет собой телескопическую тюбинговую колонну, размещенную в выработке 1 и включающую тюбинговые кольца 21 (тюбинги), бетон 3 с внешней стороны тюбингов 2, верхнее кольцо 4 (тюбинги) вертикального узла 5 подталивости, нижнее кольцо 6 (тюбинги) узла 5 податливости, слой 7 податливого материала, заключенного в сталебетонную обойму 8 (кольцевой элемент), опирающуюся на тюбинговые кольца 2 и 4. Для равномерной передачи давления от тюбингов 4 на слой 7 податливого материала предусмотрен бетонный буфер 9. Между тюбинговыми кольцами 4 и 6 помещается резиновый уплотнитель 10, опирающийся на выступ 11 тюбинга 6. Конусообразная форма бетонного буфера 9 с заострением в верхней части позволяет прн осадке тюбингов 4 увеличивать плотность гидроизоляции стыка тюбингов 4 и 6, преграждая доступ гидростатичоского давления к слою уплотнителя 10. Существенной преградой гидростатическому давлению является сталебетонная обойма 8, особенно как водопреграда, в период оттаивания педопородного ограждения и при тампонаже, когда цементный раствор с талой водой под давлением насьпцает слой 7 податливого материала, уменьшая его податливость,Предлагаемая комбинированная крепь с узлом податливости работает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 40 ного давления. Кольца 6 выполнены с выступами 11, Через пробуренные скважины тампонируют оттаявший слой горных пород Тампонаж выполняется вокруг слоя 7. В процессе водопонижения кольцо 4 скользит по выступу 11 вдоль обоймы 8 и выдавливает материал слоя 7. Разгерметизация крепи предотвращается клапаном 1, что позволяет выполнять стенки обоймы 8 из материала, хорошо работающего на сжатие,но обладающего малой прочностью на растяжение. 1 ил. 2После оттаивания на глубину до 1 м внутренней зоны 12 ледопородного ограждения 13, сформированного с помощью замораживающих колонок 14 в массиве горных пород 15, вывинчивают из тюбингов 2 пробки 16, бурят скважины (не показаны) через бетонный слой 3, через которые тампонируют оттаявший слой 12 горных пород под давлением 2 - 8 МПа. Пробки 16 в тюбингах 2 вывинчивают таким образом, чтобы тампонаж выполнялся за пределами обоймы 8 вокруг податливого материала 7, После отверждения тампонажного раствора оттаивают оставшуюся часть ледопородного ограждения 13 и осуществляют ликвидационный тампонаж (за пределами обоймы 8). При осадке пород 15 в процессе водопонижения тюбинг 4 скользит по выступу 11 тюбинга 6 вдоль обоймы 8, раздавливая материал 7, одновременно сжимая воздух, находящийся внутри обоймы 8. При этом герметичность примыканий обоймы 8 к тюбингам 2 и 4, ослабленная в период тампонажа при температуре около 0 С ввиду малых давлений, в дальнейшем при повышении температуры увеличивается с ростом давлений В этих условиях возрастает роль клапана 17 предельного давления. Если сжатому воздуху, находящемуся в обойме 8, не дать выход, то под влиянием больших вертикаьных нагрузок он может разгерметизировать крепь. Для устранения этого крепь в зоне уплотнительного элемента 10 снабжена клапаном 17 предельного давления, помещенного на трубке 18. Клапан 17 предельного давления рассчитан таким образом, чтобы в стенках обоймы 8 образовывались только напряжения сжатия, т.е, внутренние давления в обойме 8 должны быть меньше внешних давлений на него. Это позволяет стенки обоймы 8 выполнять из материала, хорошо работающего на сжатие, но обладающего малой прочностью на растяжение, например из бетона, чугуна и т.п,Размещением узла податливости в зоне, почвы 19 пласта водоупорных пород на кон1321822 Формула изобретения Составитель А. КоролевРедактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор В. БутягаЗаказ 2730/22 Тираж 454 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3такте с водоносными породами 20 создаются для узла максимально благоприятные условия работы с защитой его от обводнения. Комбинированная крепь шахтного ствола. содержащая телескопическую тюбинговую колонну с уплотнительным элементом, внешний бетонный слой и размещенный под телскопическим соединением узел подталивости, включающий слой податливого материала и охватывающий его кольцевой элемент, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения надежности работы крепи в условиях переслаивания водоносных с водоупорными породами, а также обеспечение работоспособности узла подталивости после тампонажных работ, кольцевой элемент выполнен в виде обоймы с верхней конической частью и размещен с возможностью герметичного примыкания к элементам телескопической тюбинговой колонны, причем узел 10 податливости снабжен клапанами предельного давления, размещенными в зоне уплотнительного элемента.