Способ возведения крепи регулируемого сопротивления

(19) О 11 ОО Й НОМИТЕТИ ОТНРЫТИНМ АРСТВЕННЕТЕНИ СССР ГОСУД ПО ИЗО САНИЕ ИЗОБРЕТ И овательики бобетон- няющего ТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследский институт горной геомехан(56) Картозия Б.А. и Пшеничный В.АУправление устойчивым состоянием вработок в сложных горно-геологических условиях.Сб. Исследование,прогноз и контроль. проявлений горнго давления. Л.: 1987, с. 112.Гелескул М,Н. и Каретников В.НСправочник по креплению капитальи подготовительных горных выработоМ.: Недра, 1982, с.157-158.(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ КРЕПИ РЕГУЛИРУЕМОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горному делу и может быть использованое выработках с крепыш с изменяемойнесущей способностью. Оно позволяетснизить мателлоемкость и повыситьустойчивость крепи, Рамы крепи устанавливают из криволинейных трубчатыхэлементов с прямолинейными вставкамидругого диаметра, на которых устроены узлы податливости. Между рамамиустанавливают затяжки. Перед исчерпанием податливости рам через верхний элемент в их полость подают цементный раствор и формируют жесткую трубобетонную крель. Для увеличения несущей способности производят нагнетание упрочняющего раствора в зак репное пространство последовательно снизу вверх после замоноличивания участков между рамами. Интервал вре мени г. между образованием тру ной крепи и нагнетанием упроч раствора определяют по формуле = 3,3 (10 ф - 1), сут, где А.= ИБ/04(уН/Н ) ехр (4 Н/1.000) , ЯЯ - несущая способность крепи; МПа;. Н, - глубина расположения выработки, м; Кс - прочность вмещакзцих пород на сжатие, МПа;- объемная масса пород, МН/м, Время исчерпания податливости рам определяют по сближениюодного из элементов рам с репером,установленным на другом элементе рамы. Нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство ведут черезсквозные трубки, которые установленыв рамы. Перед замоноличиванием участковмежду рамами их закрывают пробками.Для1 обеспечения плавного деформированиякрепи в податливом режиме по длинепрямолинейного отрезка трубчатыхэлементов устраивают продольный разрез, Замоноличивание участков междурамами для нагнетания можно проводитьнабрызгом, Считается, что к моментувремени 1 нагрузка на крель достигает значения несущей способности тру-.бобетонной крепи. Контроль за исчерпанием податливости возможен дистан-,.ционный. 2 з.п. ф-лы, б ил.Изобретение относится к горномуделу и может быть использовано прикреплении капитальных горных выработок крепыш регулируемого сопротивле 5ния.Целью изобретения является снижение металлоемкости и повышение .устойчивости крепи.На фиг.1 и 2 схематично представ"лена податливая крепь до и послеисчерпания податливости; на Фиг.3-5 -этапы возведения крепи регулируемогосопротивления; на Фиг.б - узел податливости, 15Способ осуществляют следующимобразом,В забое выработки устанавливаютрамы податливой крепи из криволинейных трубчатых элементов 1 с прямолинейными вставками 2, на которыхустроены узлы податливости (фиг,1).Для обеспечения податливости крепиодин конец элемента 1 с прямолинейной вставкой 2 делают большего диаметра, чем другой конец на удвоенную толщину стенок труры. Для обеспечения плавного деформированиякрепи при работе в податливом режиме по длине прямолинейногб отрезка 30трубы большего диаметра устраиваютпродольный разрез 3. При сборке крепи прямолинейный отрезок трубы меньшего диаметра одного элемента вводят в прямолинейный отрезок трубыбольшего диаметра другого элементаи их стягивают хомутами 4.По мере монтажа элементов кольцамежду. рамами крепи устанавливаютзатяжки 5 на упоры в трубчатых элементах 6 и заполняют закрепное пространство забутовкой 7.Перед исчерпанием податливостикрепи через отверстие 8 в верхнем,криволинейном трубчатом элементе вполость трубы подают цементный раствор (Фиг.3), После твердения раствора и Формирования трубобетоннойкрепи, крепь работает в жестком режиме. Контроль за исчерпываниемподатливости крепи осуществляют посближению конца прямолинейного отрезка трубы большего диаметра и репера 9, устанавливаемого на прямолинейном отрезке трубы меньшего диаметра.В случае, если несущей способности трубобетонной крепи оказываетсянедостаточно, выполняют нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство. Интервал времени между образованием трубобетонной крепи и нагнетанием упрочняющего раствора определяют по формулам (1) и (2) из условия, что к моменту начала работ по нагнетанию упрочнения раствора нагрузка на крепь достигает значения несущей способности трубобетонной крепи.с = 3,3 (10 - 1), сут; (1)МЯ г де А ---------- ; (2) Н 1 4 Н 0,4 ( - ) ехр ( -- ) Нс 1000 Я 8 - несущая способность трубобетонной крепи, МПа; Н - глубина расположения выработки, м; К с - прочностьна сжатие вмещающих пород, ИПа;- объемный вес пород, ИН/м.Перед нагнетанием упрочняющегораствора выполняют замоноличиваниепромежутков между рамами, например,путем нанесения слоя набрызгбетона10 (Фиг,4). Нагнетание упрочняющегораствора осуществляют через сквозныетрубки 11 в трубобетонной крепи, закрываемые перед нанесением слоя набрызгбетона пробками 12. Использованиедля нагнетания трубок 11 позволяетотказаться от традиционного буренияинъекционных скважин. Нагнетание осуществляют последовательно снизувверх для того, чтобы раствор поддавлением проникал возможно дальшев массив горных пород (фиг.5).Таким образом, в зависимости отзаданных геомеханических условийсоздается возможность регулированиясопротивления крегщ путем последовательно ее усиления,Регулирование сопротивления крепиосуществляют путем несложных технологических операций.При образованж.жесткой трубобетонной крепи раствор подают в верхнийэлемент трубчатого кольца для скорейшего заполнения его.правой и левойветви. При подаче раствора снизувверх схватывание ранее поданногораствора будет препятствовать егоподнятию до верха кольца.Формулы (1) и (2) для определенияинтервала времени между образованиемтрубобетонной крепи и началом работполучены иэ условия, что к моментувремени е нагрузка на крепь достигает значения несущей способности трубобетонной крепи,Нагнетание упрочняющего растворав закрепное пространство осуществляют последовательно снизу вверх длятого, чтобы раствор под давлениемпроникал возможно дольше в массивгорных пород. При другой последовательности нагнетания, например сверху вниз, раствор сразу проникаетв нижнюю часть кольца, где схватившись, будет препятствовать дальнейшему проникновению раствора в массив,Для осуществления контроля за ис .черпанием податливости крепи, на прямолинейном отрезке трубы меньшегодиаметра закрепляют репер. По сближению конца трубы большего диаметраи репера устанавливают достижениезаданной податливости крепи и соответственно момента времени началазаполнения трубчатого кольца упрочняющим растворомВ принципе приустановке на крепи простейших прибо.-.ров, контроль за исчерпанием податливости можно сделать дистанционнным. 10 20 1, Способ возведения крепи регулируемого сопротивления, включающий установку верхних и нижних элементов рам с узлами податливоати и.замоноличивание участков между ними, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения устойчивости крепи, в качестве элементов рам используют 40 30Формула изобретения трубчатые элементы и формируют трубобетонную крепь путем подачи через верхний элемент в их полость перед исчерпанием податливости цементного раствора, а затем производят нагнетание упрочняющего раствора в закрепное пространство, которое осуществляют последовательно снизу вверх после замоноличивания участков между рамами, при этом интервал времени между образованием трубобетонной крепи и нагнетанием упрочняющего раствора определяют по формуле= 3,3 (10 - 1), сут,ИЯгде .А -- ФО 4ехр (1 О 0 О)Эн4 Нс ИЯ - несущая способность крепи, МПаф Н - глубина расположения выработки,м;1 К - прочность вмещающих пород насжатие, МПа;у - объемный вес пород, ИН/м.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на одном из элементов рам устанавливают репер и момент времени исчерпания податливости рам из трубчатых элементов, определяют по сближению другого конца с репером.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тегл, что, с целью сокращения трудоемкости работ, в трубобетонную крепь устанавливают сквозные трубки, через которые нагнетают упрочннющий раствор, а перед замоноличиванием участков между рамамч их .закрывают пробками.1469152 ц Составитель Л,БерезкинаТехред И.Дндык Корректор;С,Черн актор Ю.Сере е НТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Заказ 1335/37 Тираж 449ВВИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Иосква, Ж, Раушская наб Подпнс ткрыти д. 4/