способ возведения закладочной перемычки в горной выработке

Формула изобретения

Способ возведения закладочной перемычки в горной выработке, включающий установку друг на друга литых шлакоблоков по всему сечению закладываемой выработки, отличающийся тем, что в качестве литых шлакоблоков используют прямоугольные призмы одинаковых размеров с основаниями в виде остроугольных равнобедренных треугольников, при этом закладочную перемычку возводят горизонтальными слоями, в каждом слое которой устанавливают два ряда литых прямоугольных призм, при этом призмы первого ряда укладывают меньшей боковой гранью к закладочному массиву, равные боковые грани призм первого и второго рядов укладывают вплотную друг к другу, а к меньшим боковым граням призм второго ряда устанавливают упорные стойки, исключающие перемещение шлакоблоков под воздействием закладочного массива.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ возведения перемычки, включающий установку в горной выработке опалубки и заполнение межопалубочного пространства бетонной смесью, причем межопалубочное пространство в пределах высоты коробового свода выработки заполняют бетонной смесью с добавкой невзрывчатого разрушающего средства (НРС-1) в следующем соотношении масс: песчано-гравийная смесь 72%; цемент 18%; НРС-12%; вода 8%, а на границе раздела бетонных смесей укладывают гидроизоляционный материал, причем бетонной смесью с добавкой НРС-1 заполняют приконтурную часть выработки (патент RU № 2069766, опубл. 27.11.1996).

Однако данный способ требует значительных трудозатрат и большого расхода бетонной смеси, к тому же перемычка работает после полного затвердевания бетонной смеси.

Известен способ возведения перемычки, включающий создание породного вала путем выкладки по ширине и высоте закладочной выработки крупных кусков породы, на которые насыпается слой более мелкой породы или песка с пропуском дренажной трубы через породный вал (Шахтные перемычки. Госгортехиздат, 1962, с.122 / Бухман Я.З., Молотков П.Г.).

Однако недостатком данного способа является ненадежность конструкции при значительных нагрузках на перемычку.

Известен способ возведения перемычки, включающий создание породного вала из кусков породы с пропуском дренажной трубы через породный вал и установку на породный вал пневмобаллонов. Возведение породного вала производят слоями, при этом после укладки каждого слоя производят заливку пород данного слоя твердеющей бетонной смесью, после схватывания которой производят укладку вышерасположенного слоя, при этом операции по выкладке кусков породы с их заливкой твердеющей бетонной смесью повторяют до достижения высоты породного вала, определяемой из выражения:

Н-h₆ ^P<h<H-h₆ ^cn- ,

где: h - высота породного вала;

Н - высота закладочной выработки;

h₆ ^P - высота пневмобаллона в рабочем состоянии;

h₆ ^cn - высота пневмобаллона при полной его разгрузке;

- зазор между пневмобаллоном при полной его разгрузке и кровлей закладочной выработки (патент RU № 2410544, опубл. 27.01 2011).

Однако данный способ требует значительного времени на возведение перемычки, так как перемычка будет работать после полного затвердевания бетонной смеси.

Известен способ возведения перемычки, взятый в качестве прототипа, включающий установку по всему сечению закладываемой выработки литых шлакоблоков, с укладкой блоков аналогично кирпичной на цементном растворе с перевязкой швов (Шахтные перемычки. Госгортехиздат, 1962, с.40-42; Бухман Я.З., Молотков П.Г.).

Однако данный способ требует значительного времени на возведение перемычки, так как перемычка будет работать после полного схватывания раствора, к тому же устойчивость такой конструкции при значительных нагрузках на перемычку невысокая, так как может происходить выдавливание шлакоблоков.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого способа, является повышение устойчивости закладочной перемычки.

Технический результат достигается тем, что в способе возведения закладочной перемычки в горной выработке, включающем установку друг на друга литых шлакоблоков по всему сечению закладываемой выработки, отличающийся тем, что в качестве литых шлакоблоков используют прямоугольные призмы одинаковых размеров с основаниями в виде остроугольных равнобедренных треугольников, при этом закладочную перемычку возводят горизонтальными слоями, в каждом слое которой устанавливают два ряда литых прямоугольных призм, при этом призмы первого ряда укладывают меньшей боковой гранью к закладочному массиву, равные боковые грани призм первого и второго рядов укладывают вплотную друг к другу, а к меньшим боковым граням призм второго ряда устанавливают упорные стойки, исключающие перемещение шлакоблоков под воздействием закладочного массива.

На фиг.1 показана схема установки перемычки в сечении закладываемой выработки. На фиг.2 показан разрез по линии Б-Б. На фиг.3 показан вид литого шлакоблока. На фиг 4. - разрез по линии Г-Г.

Способ осуществляется следующим образом: после выемки полезного ископаемого по всей ширине b закладываемой выработки 1 выкладывают литые шлакоблоки 2 и 3 (фиг.1, 2). Литые шлакоблоки 2 и 3 выполнены с одинаковыми размерами в виде прямоугольных призм, основаниями которых являются равнобедренные треугольники (фиг.3). Литые шлакоблоки по ширине выработки b укладывают слоями, высотой h, по всей высоте выработки H, чередуя блоки 2 и 3, причем в каждом слое две боковые равные грани литых шлакоблоков 2 и 3 располагают вплотную к соответствующим боковым граням смежных литых шлакоблоков (фиг.2), а к третьей боковой грани литых шлакоблоков, расположенных со стороны участка выработки, не заполненного закладочным материалом 4, устанавливают упорные стойки 5, исключающие перемещение литых шлакоблоков под воздействием закладочного материала. Для устойчивого состоянии шлакоблоков в боках выработки 1 создают вруб 6, в котором размещают литые шлакоблоки 3, третьей боковой гранью в сторону участка выработки, подлежащего заполнению закладочным материалом 4 (фиг.2). При таком расположении литых шлакоблоков давление закладочного материала 4 на шлакоблоки 2, расположенные третьей боковой гранью в сторону участка выработки, не заполненного закладочным материалом 4, будет минимальным. Максимальное давление закладочного материала 4 будет сказываться на шлакоблоки 3, расположенные третьей боковой гранью в сторону участка выработки, заполненного закладочным материалом 4. В нижней части закладочной перемычки пропускается дренажная труба 7. После установки упорных стоек 5 на закладочный участок выработки, подают по трубе (не показано) закладочный материал 4 на всю высоту Н выработки (фиг.4). При такой схеме расположения литых шлакоблоков под воздействием закладочного материала 4 будет происходить расклинивания их по ширине выработки, что позволит повысить устойчивость перемычки. После затвердевания закладочного материала работы по возведению закладочной перемычки, включающие возведение вруба, установку по ширине и высоте выработки литых шлакоблоков с одинаковыми размерами в виде прямоугольных призм, основаниями которых являются равнобедренные треугольники, установку упорных стоек исключающих перемещение шлакоблоков под воздействием закладочного материала повторяют.

Данный способ возведения закладочной перемычки позволит повысить эффективность закладочных работ.