Основание опорной секции скользящей крепи

Авторы патента:

Использование: в основании крепи шахтного ствола с опорным цилиндром, который соединен с расположенной в опорном звене стальной уплотнительной оболочкой. Сущность изобретения: опорный цилиндр, охватывающий снизу нижнюю кромку опорного звена водонепроницаемо соединен с массивным, образующим поверхность его установки стальным кольцом, и стальная уплотнительная оболочка опорного звена с внутренней стенкой шахтной выработки образуют заполненное упругим материалом , как, например, битумы, асфальт с песком или ТА кольцевое пространство в качестве паза скольжения толщина которого больше, чем MaKcVi- мально принимаемые во внимание смешения слоев горной породы в пазы скольжения вследствие воздействий горных разработок. 5 ид

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (в) RU (и) 2005183 Cl (51) 5 Е 21 0 1 08 (21) 4831239/03 (22) 08.10.90 (31) 89 3933692 (32) 09.10.89 (ЗЗ) РЕ (46) 30.12.93 Бюл Na 47-48 (71) ЕХАЙТКАМП ГмбХ (РЦ (72) Карл-Йозеф Маас(РЕ}; Клаус-Фридер Вайбецан(РЕ}; Андреас Шмитц(РЦ (73) ЕХАЙТКАМП ГмбХ (ОЦ (54) ОСНОВАНИЕ ОПОРНОЙ СЕКЦИИ СКОЛЬЗЯЩЕЙ КРЕПИ (57) Использование: в основании крепи шахтного ствола с опорным цилиндром, который соединен с

2 расположенной в опорном звене стальной уплотнительной оболочкой. Сущность изобретения: опорный цилиндр, охватывающий снизу нижнюю кромку опорного звена водонепроницаемо соединен с массивным, образующим поверхность его установки стальным кольцом, и стальная уплотнительная обо- . лочка опорного звена с внутренней стенкой шахтной выработки образуют заполненное упругим материалом, как например, битумы, асфальт с песком или тл кольцевое пространство в качестве паза скольжения, толщина которого больше, чем макЬ мапьно принимаемые во внимание смешения слоев горной породы в пазы скольжения вследствие воздействий горных разработок 5 ил

2005183

Изобретение касается основания для опорного звена крепи шахтного ствола с помощью опорного цилиндра, который соединен с расположенной в опорном звене стал ь ной уплотн и тел ь ной оболочкой.

Известно основание такого рода (1), несмотря на перечисленные в нем преимущества, оно связано с таким недостатком, как повышенные затраты на получение расширенной буровой скважины, в которой бетонируется опорное звено.

Целью изобретения является повышение надежности в работе.

На фиг. 1 показано поперечное сечение через первую форму выполнения основания с балансирующим слоем под скользящей опорой; на фиг. 2 вЂ” поперечное сечение через вторую форму выполнения основания с непосредственной опорой нижней стороны стального кольца посредством скользящей опоры на уступ горной породы; на фиг. 3вЂ” . узел! на фиг. 2; на фиг. 4 вЂ” вид поперечного сечения третьей формы выполнения основания, при которой угол между наружной оболочкой опорното цилиндра и нижней стороной стального кольца составляет около 90О, на фиг, 5 вЂ” узел П на фиг. 4.

Основание 1 для опорного звена 2 крепи шахтного ствола 3 состоит в соответствии с вариантами выполнения на фиг. 1-3 из опорного цилиндра 4. стального кольца 5, скользящей опора 6 и скользящего слоя 7 на наружной оболочке 8 опорного цилиндра

Опорный цилиндр 4 в своей части, охватывающей снизу нижнюю кромку 9 опорного звена 2, с помощью массивного, образующего его поверхность установки 10 стального кольца 5 водонепроницаемо соединен с опорным звеном 2. Водонепронциаемое соединение осуществляется путем сварки уплотнительной стальной оболочки

11 посредством сварного шва 12 с поверхностью установки 10 стального кольца 5.

Кольцевое пространство 13 между образующей наружную оболочку опорного звена 2 стальной уплотнительной оболочкой

11 и внутренней стенкой шахтной выработки 14 служит в качестве паза 15 скольжения и заполнено упругим материалом, например битумы, асфальт с песком 16 и т.п. Толщина Р паза 15 скольжения больше, чем максимально принимаемое во внимание смещение слоев горной породы в паз 15 скольжения в результате воздействий, возникающих при горных разработках. Вследствие этогс толщина D в зависимости от диаметра шахтной выработки 14 составляе

40 против изгиба и/или против сдвига, Между нижней стороной 24 стального кольца 5 и его опорной поверхностью 25 на уступе горной породы 26 находится скользя45 щая опора 6, которая или непосредственно лежит на уступе горной породы 26, или погружена в заполненный между опорой 6 и уступом горной породы 26 балансировочном слое 27.

0 На фиг. 2 скользящая опора 6 лежит непосредственно на уступе горной породы

26.

На наружной поверхности 22 (фиг. 3) стального кольца 5 находится устроиство 28 для свободной промывки бетона в пазе 15 скольжения опорного звена 2 и в своем пазе

23 скольжения. Это требуется при изготовлении балансирующего слоя 27 при промывке для установки зеркала бетона, Устройство 28 состоит из трубопровода, ведущего к входу в отверстие, который может

15 вЂ” 25 см и более. В качестве максимально принимаемого во внимание сдвига берут случай, при которой продольная ось 17 шахтного ствола 3 от нижнего конца опорного звена 2 на участке 100 м подвергается изгибу по кругу, например, с радиусом 3000 м.

При подобной нагрузке на опорное звено 2 оказывают действие повышенные напряжения изгиба. При жестком сжатии этого опорного звена при описанных основаниях в соответствии с уровнем техники может возникнуть Случай нагрузки, когда опорное звено 2 срезается поперек продольной оси 17.

В этом случае нагрузки при основании по изобретению опорное звено 2 может отклоняться во всех направлениях своего кругового поперечного сечения паза 15 скольжения, так как кольцевое пространство 13 заполнено упругим материалом, например асфальтом с песком 16, Остальное пространство между наружной оболочкой

19 шахтного ствола 3 и внутренней стенкой шахтного ствола 3 и внутренней стенкой шахтной выработки 14 заполнено битумом

20, который также является упругим материалом.

Предпочтительно также поверхность 22 наружного периметра стального кольца 5 образует паз 23 скольжения, который также заполнен упругим материалом, например, битумом, асфальтом с песком 16.

Во всех вариантах выполнения всегда стальное кольцо 5 и опорный цилиндр 4 выполнены целиком. Однако также возможно стальное кольцо 5 и опорный цилиндр 4 изготовлять иэ нескольких частей и соединять эти части друг с другом с жесткостью

2005183 нагружаться водой, выходящей затем предпочтительно в тангенциальном направлении из поверхности 22 наружного периметра стального кольца 5.

В варианте выполнения по фиг. 1-3 угол а между наружной оболочкой 8 опорного цилиндра 4 и нижней стороной 24 стального кольца 5 больше 90 и составляет предпочтительно 105-120О. Этот вариант выполнения особенно пригоден для скользящей крепи ствола в буровой шахте.

В варианте выполнения по фиг. 4 и 5 угол )3между наружной оболочкой 8 опорного цилиндра 4 и нижней стороной стального кольца 5 составляет 90 . Этот вариант выполнения особенно пригоден для крепи шахтного ствола, которая расположена в шахтной выработке 14, изготовленной по способу замораживания, В этом случае на соответствующим образом сформированФормула изобретения

1. ОСНОВАНИЕ ОПОРНОЙ СЕКЦИИ ,СКОЛЬЗЯЩЕЙ КРЕПИ, включающее расположенную в опорной секции цилиндрическую стальную уплотнительную оболочку и опорный цилиндр, соединенный водонепроницаемо с уплотнительной оболочкой, которая установлена с зазором по отношению к стенкам шахтного ствола, кольцевое пространство которого заполнено податливым материалом, например, битумом, асфальтом и песком, толщина которого больше, чем максимальное, принимаемое в расчет, смещение слоев горной породы вследствие ведения горных работ, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности в работе, оно снабжено массивным стальным кольцом, размещенным между нижней кромкой опорной секции и/или опорным цилиндром, с которым оно жестко связано на изгиб и/или на сдвиг, при э-roM опорная поверхность стального кольца, на которой размещена нижняя кромка опорной секции, больше, чем поверхность нижней кромки опорной секции, 2. Основание по п.1, отличающееся тем, что стальное кольцо ус гановлено с зазором с внутренней стенкой шахтного ствола, образуя зазор скольжения, который заполнен податливым материалом, например, битумом, асфальтом с песком, 3. Основание по пп.1 и 2, отличающее" ся тем, что стальное кольцо и опорный цилиндр выполнены в виде одной детали. ный уступ горной породы не требуется скользящей опоры 6.

При всех описанных формах выполнения промежуточное пространство между скользящим слоем 7 на наружной оболочке

8 опорного цилиндра 4 и внутренней стенкой меньшей шахтной выработки 29 под стальным кольцом 5 заполнено бетоном 30.

При соответствующих геологических условиях это не требуется, так как в этом случае меньшая крепь шахтного ствола под стальным кольцом 5 заполняется путем набегания породы вследствие нагрузки. При этом возникают большие смещения. Кроме того, между поверхностью установки 10 для опорного звена 2 и его поверхностью наложения располагают отделяемый окрасочный слой

31 или промежуточный слой.

20 (56) 1. Патент ФРГ М 3524253, кл. Е 21

О 1/08. 1986.

4. Основание по пп.1 - 3, отличающееся тем, что стальное кольцо снабжено установленным на наружной поверхности приспособлением для промывки этой поверхности и/или зазора скольжения

30 опорной секции.

5. Основание по пп.1 - 4, отличающееся тем, что опорный цилиндр по своей наружной оболочке снабжен слоем скольжения, например, битумным покрытием.

6, Основание по пп.1 вЂ” 5, отличающееся тем, что оно снабжено скользящей опорой, установленной между нижней кромкой стального кольца и поверхностью установ40 ки его на уступ массива горных пород, при этом скользящая опора размещена или непосредственно на уступе, или на выравнивающем слое. размещенном между скользящей опорой и уступом.

45 7, Основание по пп,1 - 6, отличающееся тем. что угол между наружной оболочкой опорного цилиндра и нижней кромкой стального кольца равен 90 .

8. Основание по пп.1- 6, отличающееся тем, что угол между наружной оболочкой опорного цилиндра и нижней кромкой стального кольца больше 90.

9. Основание по пп.1 - 8, отличающееся

55 тем, что скол зящая опора выполнена в виде скользящего кольца, закрепленного на стальном кольце. ,10. Основание по п.9, от; ичающееся тем, что скользящее кольцо выполнено из прочной н . сжатие пластмассы, например

g иэ эластомера, или металла, например

2005183

19 бронзы или свинца, 11. Основание по пп.1 - 10, отличающееся тем, что оно имеет разделяющее покрытие, размещеннсе между опорными поверхностями стального кольца и опорной секции

12. Основание по пп.1 - 11, отличающееся тем, что конец стальной уплотнительной оболочки водонепроницаемо сварен с поверхностью стального кольца.

2005183

2005183 бис 5

Составитель Л.Черепенкина

Техред М.Моргентал Корректор Н,Король

Редактор С.Кулакова

Заказ 3426

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Основание опорной секции скользящей крепи

Устройство для задавливания подземных сооружений // 1809080

Способ погружения крупногабаритного объекта в подземное пространство // 1802138

Способ погружения колонны в грунт // 1800036

Способ погружения сооружения в породу // 1774019

Изобретение относится к горному делу и касается технологии погружения в породу объектов, подлежащих захоронению

Устройство для сооружения шахтных стволов // 1752964

Применение озерного минерального ила // 1742486

Изобретение относится к подземному строительству и касается тиксотропных водных растворов для поддержки устойчивости грунтовых стенок различных выработок

Способ проходки шахтного ствола // 1742485

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве шахтных стволов метрополитена

Способ сооружения опускной крепи для берегоукрепления водоема // 1740675

Изобретение относится к подземному строительству, касается крепления вертикальных выработок способом стена в грунте и м.б

Способ погружения сооружения в породу // 1716143

Изобретение относится к способам строительства крупных подземных сооружений и может быть использовано при их транспортировке в подземное пространство

Устройство для сооружения шахтных стволов // 2141030

Изобретение относится к области тоннеле- и метростроения, и непосредственно к устройствам для сооружения вертикальных (шахтных) стволов

Установка для строительства переходов магистральных трубопроводов под дорогами и насыпями // 2153581

Изобретение относится к строительству переходов магистральных трубопроводов под шоссейными дорогами и железнодорожными насыпями в грунте I - IV категорий

Опускное сооружение и способ его возведения // 2099533

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений способом опускного колодца с преимущественным использованием в сложных инженерно-геологических условиях, характеризующихся неоднородностью слоев грунта по простиранию, наличием крутопадающих пластов, слабых неустойчивых водонасыщенных грунтов типа плывунов и илов, когда возникает возможность заплывания или выпора грунта в забой колодца с образованием на поверхности вокруг стен воронок и провалов, а разработку грунта в полости колодца необходимо производить под защитой заглубленной в грунт ниже забоя режущей кромки ножа

Способ закрепления подземной выработки в водонасыщенных замороженных грунтах // 2099534

Изобретение относится к строительству, а именно к способам закрепления подземной выработки в водонасыщенных замороженных грунтах

Опускное сооружение и способ его возведения драновского // 2013554

Обделка шахтного ствола, комплекс для ее сооружения и способ ее сооружения // 2502873

Изобретение относится к области подземного строительства шахтных стволов большого диаметра для метро, фундаментов мостов и фундаментов строительных конструкций. Техническим результатом является повышение прочности несущей конструкции обделки, а также повышение эффективности, безопасности и скорости ее возведения. Сталебетонная обделка цилиндрического шахтного ствола выполнена поплавковой из двух концентрично расположенных стальных цилиндров с герметичным дном. Цилиндры смонтированы из двухкольцевых стальных секций, закрепленных между собой по длине стальной обделки. Дно обделки, заобделочное пространство и пространство между стальными стенками внешнего и внутреннего цилиндров этой обделки забетонировано для формирования цельного сталебетонного цилиндра повышенной прочности и гидроизоляции. В строительный комплекс входит автокран, передвижная по рельсам буровая установка, эрлифтная система для бурения, система многократной очистки от шлама и подачи в ствол промывочной жидкости, лебедка для подъема и спуска стальных конструкций, монтажный стол и центрирующий кондуктор для монтажа кольцевых секций и стальной обделки, вальцовочный станок для стальных листов в цилиндрические сегменты и электросварочная аппаратура или станция. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ проходки и крепления вертикальных и наклонных выработок и щитовой комплекс для его осуществления // 2607824

Изобретение относится к области подземного строительства при сооружении вертикальных и наклонных выработок глубокого заложения. Технический результат от использования изобретения состоит в повышении надежности и долговечности крепи, а также безопасности производства работ с сокращением сроков строительства стволов с существенным снижением материальных и трудовых затрат. Это достигается тем, что в способе проходки и крепления вертикальных и наклонных выработок, включающем разработку и выборку грунта в призабойной зоне, установку подвижной опалубки, подачу бетонной смеси в пространство, образованное внешней оболочкой щита и опалубкой, прессование бетонной смеси и возведение крепи, согласно изобретению возведение крепи осуществляют циклами, последовательно возводя участки из монолитно-прессованного бетона с количеством заходок, обеспечивающих последующий монтаж одного-двух колец из чугунных тюбингов или железобетонных блоков, при этом подачу бетонной смеси до полного заполнения пресс-камеры производят с регулированием интенсивности и равномерности с перекрытием бетоноводов по окончанию заполнения посредством управляемых затворов, которые равномерно располагают по окружности внутренней опалубки в конце рабочего хода пресс-кольца, а затем выполняют выпрессовывание бетонной смеси снизу вверх из пресс-камеры с распором на породу и с образованием очередной заходки пресс-бетонной крепи. Для осуществления способа применяется щитовой комплекс, включающий корпус, породоразрушающий рабочий орган, механизм для выдачи породы, механизм для возведения крепи, согласно изобретению в качестве породоразрушающего рабочего органа использован рабочий орган роторного типа, который выполнен конусообразным и жестко связан с центральным полым валом, который связан с зубчатым колесом и приводится во вращение несколькими гидроприводами, шестернями, которые входят в зацепление с зубчатым колесом, приводящим породоразрушающий орган с центральным валом во вращение, причем механизм для выдачи разрыхленной породы расположен внутри полого вала и выполнен в виде шнека, нижним концом который шарнирно опирается на конструкцию забурника с породоразрушающего рабочего органа, а верхний связан с гидроприводом, расположенным на горизонтальной полке корпуса щита, а нижняя часть внутреннего корпуса щита выполнена также конусообразной и расположена под углом к центральному валу, имеющему в нижней части окна для приема разрыхленной породы с попаданием ее в шнек, а на внутренней поверхности конусной части корпуса щита установлены рифленые пластины из абразивоизносостойкой и высокопрочной стали для увеличения долговечности и производительности рабочих поверхностей при измельчении крупных кусков породы, причем шнек в верхней части связан с бункером для приема породы, а на верхнем ярусе корпуса щита в его центральной части установлен тюбингоукладчик, имеющий поворотную платформу, установленную на столе с роликами и гидроприводом, жестко связанным с центральной стойкой, причем на поворотной платформе установлена телескопическая рукоять с захватом для чугунных тюбингов или железобетонных блоков, при этом щитовой комплекс имеет пресс-камеру, связанную с гидроцилиндрами и оснащенную пресс-кольцом, как минимум тремя управляемыми затворами с бетоноводами, равномерно расположенными по окружности внутренней опалубки, а на внутренней поверхности пресс-камеры размещены воздушные клапаны, по окружности между затворами бетоноводов для снятия противодавления воздуха при заполнении пресс-камеры бетонной смесью. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ проходки вертикальных стволов и комплекс для его осуществления // 2613999

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к проходческому оборудованию, и может быть использовано для сооружения вертикальных стволов. Технический результат от использования изобретения заключается в повышении скорости проходки ствола и качества крепи за счет обеспечения возможности возведения монолитной крепи внутри ствола. Комплекс для проходки вертикальных выработок включает привод вращения, установленный на многоярусном проходческом полке, имеющем телескопические гидродомкраты, и связанный с цилиндрическим буром, гидродомкраты внедрения бура, погрузочную машину для экскавации извлекаемой породы и тюбингоукладчик. Комплекс снабжен кондуктором, по периметру которого размещены подшипники скольжения, и имеющим нижнее и верхнее опорные кольца, нажимным устройством с распорным приспособлением в породу, опалубкой. Цилиндрический бур выполнен с режущей кромкой по нижнему торцу и имеет в средней части опорное кольцо, на котором установлено зубчатое колесо, при этом приводы с шестернями установлены на нижнем опорном кольце кондуктора с возможностью зацепления с зубчатым колесом. Погрузочная машина установлена на телескопической вертикальной стойке, жестко закрепленной в верхней центральной части кондуктора, причем штоки цилиндров гидродомкратов внедрения бура в породу закреплены на верхнем опорном кольце кондуктора, а штоки телескопических гидродомкратов связаны с нажимным устройством, при этом на верхнем этаже проходческого полка выполнены ниши, в которых размещены прорезиненные надувные элементы, для предотвращения протечки бетона. 3 ил.

Способ сооружения сборно-монолитной крепи ствола горного предприятия и устройство для его осуществления // 2631061

Изобретения относятся к области горного дела и могут быть использованы при сооружении глубоких вертикальных шахтных стволов горных предприятий в сложных горно-геологических условиях. В способе сооружения сборно-монолитной крепи ствола в последнем выделяют технологически заданный интервал, величина которого определяется суммарной длиной вертикальных фрагментов тюбинговой колонны, смонтированных в течение времени приобретения раствором используемого бетона заданных прочностных свойств бетонной составляющей сборно-монолитной крепи. Технологически заданный интервал разделяют на заходки, причем перед заполнением затюбингового пространства каждой заходки раствором бетона производят натяжение анкерных стержней путем поджатая смонтированных фрагментов тюбинговой колонны к предыдущему ранее закрепленному фрагменту тюбинговой колонны с суммарным усилием, равным суммарному весу всех вертикальных фрагментов тюбинговой колонны технологически заданного интервала и заливаемого в затюбинговое пространство бетона, после чего производят заполнение каждой заходки раствором бетона и удерживают натяжение анкерных стержней в течение времени, достаточного для набора бетоном прочности, обеспечивающей удержание натяжения анкерных стержней за счет их сцепления с монолитом бетона. В устройстве для сооружения сборно-монолитной крепи ствола гидродомкраты выполнены с полым штоками и закреплены на монтажной раме соосно окнам для прохода анкерных стержней, каждый из которых проходит через полость своего штока и на своем конце содержит элементы крепления замкового упора, взаимодействующего с торцом полого штока гидродомкрата, причем последние выполнены с возможностью предварительного натяжения анкерных стержней на время сборки очередного фрагмента тюбинговой колонны и бетонирования затюбингового пространства, и последующего перемещения совместно с монтажной рамой вдоль анкерных стержней. Изобретения повышают качество и надежность тюбинго-бетонной крепи при ее нисходящем возведении. Увеличивается способность крепи противостоять разнонаправленным напряжениям, передающимся от пересекаемых пластов пород, и уменьшается толщина ее стенок. Уменьшаются номенклатура используемого оборудования и его габариты, расход материалов и диаметр проходки ствола, увеличивается скорость проходки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.