После отработки каждой очистной ленты производится подготовка ее к приему закладочной смеси. Для формирования закладочного массива в отработанной ленте и предохранения горных выработок от проникновения закладки, возводят закладочные перемычки, которые должны выдерживать давление закладочной смеси.
На данный момент в руднике «Интернациональный» применяются бетонные перемычки (рис.1), которые требуют больших дополнительных работ и не выдерживают закладочный массив, подвергаются сильным деформациям, вплоть до разрушениям в некоторых местах.
Рис. 1 — Бетонная перемычка: 1 — Шлакоблоки; 2 — Закладочный массив; 3 — Дренажная труба; 4 — Деревянные стойки
Способ возведения закладочной перемычки в горной выработке, включающий установку друг на друга литых шлакоблоков по всему сечению закладываемой выработки. В качестве литых шлакоблоков используют прямоугольные призмы одинаковых размеров. Закладочную перемычку возводят горизонтальными слоями, затем устанавливают упорные стойки, исключающие перемещение шлакоблоков под воздействием закладочного массива.
Недостатки:
‒ Ненадежность конструкции при значительных нагрузках на перемычку.
‒ Требует большое количество времени на возведение (время возведения перемычки звеном из 4 человек/см— 4 см [1]);
‒ Большие затраты на используемые материалы.
Предлагается заменить бетонные перемычки на пневматические (рис.2, рис. 3). Пневматические перемычки представляют собой емкости (мягкие оболочки), сшитые или склеенные из водонепроницаемых тканей или пленок, внутри которых поддерживается избыточное давление воздуха.
Мягкая оболочка состоит из покрышки и камеры со штуцером, имеет цилиндрическую форму со сферическими торцами. Покрышка изготавливается из капронового рукава CTH, а камера из полиэстера. Несущие стойки и распорки — металлические. Пневматическая система поддерживает давление и заполняет мягкие оболочки сжатым воздухом. Мягкие оболочки крепятся на несущих и боковых стойках.
Достоинства пневматических перемычек:
‒ сокращение объема работ в 4–10 раза и повышение производительности;
‒ сокращение расхода материалов, таких как бетон и лес;
‒ Трудоемкость монтажа перемычки составляет примерно 4 чел/см, время возведения 1–2 часа;
‒ улучшение условия труда;
‒ неоднократное использование;
Конструкции предлагаемых пневматических перемычек:
Конструкция № 1
Рис. 2. Схема применения пневматической перемычки № 1 на р. «Интернациональный». Конструкция: 1 — Мягкие оболочки; 2 — Боковые стойки; 3 — Несущие стойки; 4 — Воздухораспределительная стойка; 5 — Распорки; 6 — Пневмосистема
Таблица 1
Характеристики перемычки№1
|
Сечение, м² |
8÷26 |
|
Высота(одной оболочки), м |
0,6 |
|
Диаметр(одной оболочки), м |
0,6 |
|
Длина(одной оболочки), м |
3,2 |
|
Давление сжатого воздуха, МПа |
0,1÷0,2 |
|
Поддержание сжатого воздуха |
Автоматическое |
Конструкция № 2
Рис. 3. Схема применения пневматической перемычки № 2 на р. «Интернациональный». Конструкция: 1 — Мягкие оболочки; 2 — Боковые стойки; 3 — Несущие стойки; 4 — Воздухораспределительная стойка; 5 — Распорки; 6 — Пневмосистема; 7 — Дренажная труба; 8 — Чехол для перемычки
Таблица 2
Характеристики перемычки№2
|
Сечение, м² |
10÷26 |
|
Высота (большой оболочки), м |
1,2 |
|
Длина (большой оболочки), м |
2,5 |
|
Высота(малой оболочки), м |
0,6 |
|
Диаметр(малой оболочки), м |
0,6 |
|
Длина(малой оболочки), м |
3,2 |
|
Давление сжатого воздуха, МПа |
0,1÷0,2 |
|
Поддержание сжатого воздуха |
Автоматическое |
Конструкция № 2 была усилена с помощью дополнительных стоек и для уменьшения количества мягких оболочек была изменена форма, но увеличивается время на возведение.
Прочность конструкции
Для испытания перемычки были проведены испытания на поверхности. Целью испытаний являлось установление работоспособности при ее нагрузке давлением 0,1МПа (0,1 МПа давление равное при плотности закладочной смеси 2 т/м3), что соответствует высоте слоя закладки — 5м. Испытания прошли успешно. Затем, подали нагрузку давлением 0,2 МПа, что немного деформировало несущие стойки. Было решено усилить стойки. После усиления стоек испытания были продолжены перемычка выдержало давление 0,25МПа [2]. Обе стойки выдержат давление закладочной смеси, используемой в р-ке «Интернациональный», поскольку плотность смеси составляет 1,8 т/м3 [3], следственно давление на перемычку составляет 0,1–0,15 МПа.
Чехол для контролирования дренажа воды
Поскольку недостатком пневматических перемычек является негерметичность, был придуман специальный чехол с дренажной трубой, для контроля дренажа воды. Который, является еще и защитной пленкой для мягких оболочек.
Рис. 4 — Чехол для пневматической перемычки № 2. 1 — Место для мягкой оболочки; 2 — Дренажная труба; 3 — Прорезиненный наполнитель
Литература:
- Проект ВЕ № 2 ЭБ№ 10 рудника Интернациональный за 2013г.
- Декларационный патент 39483А, Украина, E21A17/103 — Перемычка для перекрытия горных выработок / В. С. Рахутин — 20000952000.
- Технология рудник «Интернациональный» том 5.7.2.2
