Узел сопряжения горных выработок

СОЮЗ СОВЕТСКИХШюююаепижРЕСПУБЛИК 91 (и УДАРСТВЕККЬИ ДЕЛАМ ИЗОБР ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСА ЗОБРЕТЕНИиатвъатвм(71) Всесоюзный ордена ТрудКрасного Знамени научно-истельский институт горной гки и маркшейдерского дела(54) (57) УЗЕЛ СОПРЯВЖНИЯ ГОРНЫХВЫРАБОТОК, включающий вертикальныйи горизонтальный участки крепи, ол и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения расходов материаловна крель, узел снабжен щелевыми выработками, примыкающими к крепи,причем противоположные щелевые выработки образую контур эллипса сбольшей осью, направленной вдольнаправления действия максимальногоглавного напряжения в закрепном пространстве.Узел сопряжения включает ствол1, приствольные выработки 2,постоянную крепь 3 такого же профиля, как за пределами сопряжения,закрепное пространство 4, заполненное податливым материалом. Вмассиве стенок ствола вдоль егооси в плоскостях, проходящих через.оси приствольных выработок, и впромежутке между ними проведеныщели 5. Щелевые выработки 5 выполнены в виде ряда прийыкающихдруг к другу параллельных скважин6, которые выбурены по иере прибли.50 Изобретение относится к горнойпромышленности и предназначено длясооружения сопряжений стволов сприствольными выработками и защитыего от горного давления в условияхподземного строительства и эксплуатации.Известен узел сопряжения, включающий часть вертикального стволаи приствольные выработки, выпол Оненные и поддерживаемые постояннойкрепыш раздельно и независимо другот друга 13Однако данный узел не обеспечивает достаточной устойчивости крепи. 15Наиболее близким к предлагаемомупо достигаемому результату и техни- оческой сущности является узел сопряжения горных выработок, включающийвертикальный и горизонтальный участки крепи Г 23.Недостатком известного узла является большой расход материалов накрепь в местах сопряжений,Цель изобретения - снижение расхода материалов на крепь.Постазленная цель достигаетсятем, что узел сопряжения горных выработок, включающий вертикальный игоризонтальный участки крепи, снаб- З 0жен щелевыми выработками, примыкающими к крепи, причем противоположные щелевые выработки образуютконтур эллипса с большей осю, направленной вдоль направления дей 35ствия максимального главного напряжения в закрепном пространстве.На фиг.1 показан узел сопряжения,общий вид; на фиг,2 - схема проекций расположения щелей для случая,если направление максимальногоглавного напряжения совпадает снаправленк м оси ствола, разрезыА-А и Б-Б. жения к центру сопряжения переменной глубины так, что контур 7 двух противоположных щелей в глубине массива имеет форму эллипса с размерами осей Зй и 2 д. Промежутки 8 между скважинами разрушены, например,путем взрывания небольших разрядов. Оси эллипса контуров щелей ориенти-. рованы таким образом, .что большая ось направлена вдоль максимального главного напряжения в массиве горных пород. Данные о направлении главных напряжений берутся по результатам тектонофиэических исследо. ваний данного региона.Узел сопряжения работает следующим образом.В результате проведения разгрузочных щечей в стенках ствола в местах наибольших концентраций напряжений и создания условий проскальзывания крепи и породы благодаря заполнению закрепного пространства податливым материалом массив пород в объеме, оконтуренным эллиптическим профилем щелей, деформируется без передачи всей величины давления на крепь. Крепь приэтом воспринимает только часть напряжений, а основная величина напряжений с контура выработки переносится в массив на глубину торца щелей и воспринимается массивом, который находится в объемном напряженном состоянии и может выдержать без разрушения значительно большие напряжения. В результате такой конструкции узла сопряжения значительно повьппается устойчивость креписопряжения без разделки больших куполообразных полостей. Организация работ по проходке предлагаемого узла сопряжения может быть осуществлена по следующей схеме, После возведения последнего (перед сопряжением) звена постоянной крепи.9 и верхнего опорного башмака 10 проходят заходками ствол 1 до почвы приствольной выработки 2 сопряжения. Ствол проходят таким же сечением, что и до сопряжения. Одновременно бурят шпуры в забое ствола и горизонтальные скважины 6 в стенках ствола для образования разгрузочных щелей. По мере приближения забоя к центру сопряжения глубину горизонтальных скважин увеличивают так, что по контуру 7 двух противололожкак и в верхней части узла сопряжения за исключением того, что глубинугоризонтальных скважин для образования щелей уменьшают по мере приближения к нижнему опорному башмаку 11. Использование предлагаемого узласопряжения обеспечивает по сравнению с прототипом значительное сни жение металлоемкости за счет уменьшения сечения выработок в районеузла сопряжениями увеличение производительности и скорости сооруженияблагодаря уменьшению объемов работ 15 по разделке и креплению, улучшениеусловий труда и эксплуатации узласопряжения, так как размеры вырабо-ток значительно меньше, При этомнагрузка на крепь сопряжения иэ-эа 20 .проведения щелей в указанных мес.тах сопряжения и их конфигурация значительно уменьшается, что увеличивает устойчивость узла сопряжения. 3 1129361ных щелей в глубине массива образу-ется эллиптический профиль с размерами осей Зй и. 26.Разрушение оставшихся междугоризонтальными скважинамн целиков8 для окончательного оформления щелей выполняют, например, при помощи взрывания их рассредоточенныминебольшими зарядами. После отбойкипороды и ее уборки возводят временную крепь. Описанные операцииповторяют во всех циклах работ пока не дойдут до уровня почвыприствольной выработки. Затем произ"водят проходку горизонтальной частисопряжения с возведением временной крепи. После завершения рассечкивозводят постоянную крепь 3 как встволе, так и в приствольных выработках узла сопряжения. Завершивэти работы, возобновляют проходкуствола ниже почвы приствольной выработки. Все работы ведутся так же,1129361 Б Составитель Л. ЧерепеТехред М.Надь инаКорректор О. Тиго дактор В. Ков каз 9421/26 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 435 ВНИИПИ Гоаударственног по делам изобретении 113035, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5