Крепь горной выработки

/ р о о оо о о о фо 3 Фь ор о р ооооо оо оо 0 о о о ооо о о о оо оо о о о оо о о о о ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт горного дела СО АН СССР (72) В,В.Власов, М.Б,Устюгов и В.Ю.Изаксон(56) Авторское свидетельство СССР М 1221366, кл, Е 21 О 5/08, 1985.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 972100, кл. Е 21 Р 11/10, 1981.(54) КРЕПЬ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ(57) Изобретение относится к горному делу, а именно к сооружению вертикальных шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях. Цель изобретения повышение несущей способности крепи. Крепь горной выработки состоит из концентрично установленной внутренней огражда 5)5 Е 21 О 11/04, 5/04 гг. 1,ющей оболочки 1, выполненной из железобетонных тюбиков (Т) 2, наружной несущей оболочки, состоящей иэ расклинивающих Ти аркообразных компенсационных Т 3. Своими пятами 4 Т 3 опираются на ограждающую оболочку 1, причем в Т 3 встроены шарниры 5, позволяющие перемещаться частями Т 3 в сторону контура выработки, а Т 7 жестко закреплены бетоном с контуром выработки. Между наружной поверхностью Т 3 и контуром выработки расположен высокопористый компенсационный материал. Уменьшение сечения выработки через жесткий плотно утрамбованный бетон 10 передается на Т 7 и через наклонные поверхности 8 и б Т 3, При этом Т 7 перемещается в сторону оболочки 1, заполняя зазор 11 между ними. Основная нагрузка воспринимается Т 3, 2 ил, 1647145 450 Изобретение относится к горному делу, а именно к сооружению вертикальных шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях.Цель изобретения - повышение несущей способности крепи.На фиг.1 показана принципиальная схема выполнения крепи в горизонтальной плоскости и взаимное расположение несущей и окружающих оболочек иэ сборных железобетонных тюбингов; на фиг.2 - то же, в процессе сдавливания ствола шахты при большом горном давлении.Крепь горной выработки состоит из ограждающей оболочки 1, выполненной из тюбин гав 2 в виде колец шириной 0,8 - 1.5 м, установленных одно за другим. К ограждающей оболочке смонтированы аркообразные компенсационные тюбинги 3 своими опорными пятами 4, опирающимися на ограждающую оболочку 1 с возможностью перемещения по ней,В компенсационный тюбинг 3 встроены шарниры 5, выполненные, например, из двух пластин листового железа, плотно прижатые одна другой и изогнутые по радиусу необходимого разворота отдельных частей арок тюбинга одна. относительно другой. Встроенные шарниры 5 в статике не делят тюбинг 3 на отдельные части,Разворот отдельных частей тюбинга 3 по шарнирам 5 происходит тольке при большом горном давлении, что достигается тем, что шарнир 5 не проходит на полную толщину и, кроме того, в нижней части тюбинга 3 имеется общий металлический каркас (сетка).Компенсационные тюбинги 3 боковые поверхности 6 наклонены с углом наклона 1-10 в сторону изменения длины тюбингаок ограждающему перекрытию. При монтаже аркообразные компенсационные тюбинги 3 между собой расклинивэются клиновыми .железобетонными тюбингами 7, имеющими . наклонные боковые поверхности 8, взаимодействующие с наклонными боковыми поверхностями 6 компенсационных тюбингов 3. Для осуществления связи с окружающими выработку горными породами 9 пространство между расклинивающим тюбингом и контуром выработки заполнено плотным монолитным бетоном 10. Между расклинивающим тюбингом 7 и ограждающей оболочкой имеется зазор 11. Пространство между компенсационным тюбингом 3 и контуром выработки заполнено компенсационным материалом 12 с большой пористость 1 о. способным при определенных нагрузках уменьшаться в объеме. Таким образом, несущая оболочка крепи состоит из чередующихся между собой 5 10 15 20 25 30 35 40 45 аркообразных компенсационных 3 и расклинивающих железобетонных 7 тюбингов, причем последние жестко соединены с контуром горной выработки, а аркообраэные компенсационные тюбинги 3 своими пятами свободно опираются с возможностью перемещения на ограждающую оболочку.Крепь горной выработки работает следующим образом.При повышении давления изменяется контур выработки, уменьшается ее диаметр. Крепь может работать при равномерном уменьшении сечения выработки (равномерном горном давлении), а также при неравномерном распределении горного давления, т,е, когда смещения различны в сечении. Уменьшение сечения выработки через жесткий плотно утрамбованный бетон 10 передается на расклинивающий тюбинг 7 и через наклонные поверхности 8 и 6 компенсационному аркообразному тюбингу 3.Расклинивающий тюбинг 7 при этом перемещается в сторону ограждающей оболочки 1, заполняя зазор 11, а основная нагрузка воспринимается компенсационным тюбин гам 3, а по закону распределения нагрузок, действующих на клин, распределяется на сжимающее усилие (основная часть) и опорное давление на пяту арки 4. Тогда, когда сжимающее усилие, действующее на арку компенсационного тюбинга 3, достаточно для разрывов временных связей в шарнирах 5, происходит их разрыв. Отдельные элементы арки разворачиваются один относительно другого. перемещаясь в сторону контура выработки, сжимая компенсационный материал 12 и уменьшая его пористость (фиг,2).Одновременно на компенсационный материал 12 воздействует непосредственно горное давление через контур выработки. Основная часть горного давления воспринимается несущей оболочкой и компенсируется материалом, размещенным между контуром выработки и этой оболочкой. формула изо 6 рете н и я Крепь горной выработки, включающая концентрично установленные внутренние ограждающие и наружные несущие оболочки из железобетонных тюбингов, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения несущей способности крепи, наружная несущая оболочка выполнена из расклинивающихся железобетонных тюбингов, жестко закрепленных бетоном с контуром выработки, и компенсационных аркообраэных тюбингов с пятами, опирающимися на ограждающую оболочку, причем тело арки компенсационных тюбингов содержит1647145 оо о Составитель Л.БерезкинаТехред М,Моргентал Корректор Л.Бескид Редактор А. Козориз Заказ 1384 Тираж 295 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 шарнирные элементы с воэможностью поворота в сторону контура выработки, а между наружной поверхностью компенсационного о о о о о о о о о ооо о о о о о о ойдо Отюбинга и контуром выработки расположен высокопористый компенсационныйматериал. оо о оо о оооо