×
12.01.2017
217.015.5975

Результат интеллектуальной деятельности: ТЕПЛОЗАЩИТНАЯ КРЕПЬ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления и теплоизоляции горных выработок шахт и рудников, разрабатывающих месторождения полезных ископаемых подземным способом в многолетнемерзлых породах (криолитозоне). Техническим результатом является увеличение теплоизоляционных свойств крепи в аварийных ситуациях, например, при возникновении подземного пожара, без изменения ее несущей способности. Теплозащитная крепь включает слоистое набрызг-бетонное покрытие, состоящее из чередующихся слоев обычного и теплоизоляционного набрызг-бетона. При этом с двух сторон последнего набрызг-бетонного слоя дополнительно расположены слои, выполненные из огнезащитного материала, например, биопирена, изменяющего свое термическое сопротивление при повышении температуры воздуха в выработке. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления и теплоизоляции горных выработок шахт и рудников, разрабатывающих месторождения полезных ископаемых подземным способом в многолетнемерзлых породах (криолитозоне).

Известна теплоизоляционная пневматическая крепь (авторское свидетельство №929853, опубл. 23.05.1982), каждая секция которой выполнена из элементов, упрочненных жестким каркасом, выполненным из усиленной резины, при этом элементы соединены между собой цилиндрическими шарнирами, причем с внутренней стороны крепи цилиндрические шарниры для усиления крепи снабжены металлическими полусферами, соединенными с шарнирами каркаса жесткими звеньями.

Недостатком данного изобретения является высокая себестоимость и сложность технологии изготовления.

Известен способ возведения теплоизоляционной бетонной крепи (авторское свидетельство №1719644, опубл. 15.03.1992), перед началом возведения которой одновременно с установкой жесткой опалубки по середине предполагаемой конструкции укладывают матрицы в твердом состоянии. После установки матрицы за жесткую опалубку заливают раствор бетонной смеси, при твердении которого выделяется тепло, образующееся за счет химической реакции гидратации цемента. Когда бетон набирает первоначальную прочность, достаточную для сохранения формы полости в устойчивом состоянии, матрицы из твердого состояния должны переводиться в жидкое за счет выделяемого тепла. Поэтому выбор материала в качестве матрицы будет зависеть от ее температуры плавления. Прежде всего, материал должен иметь температуру плавления ниже, чем максимальная температура твердения бетона, иначе матрица из твердого состояния не перейдет в жидкое. С другой стороны температура плавления материала должна быть такой, чтобы продолжительность плавления матрицы была больше или равна длительности первоначального набора прочности бетона, способного сформировать воздушную полость после удаления матрицы из конструкции. После перехода матрицы в жидкое состояние и снятия опалубки в нижней части полости пробуривают выпускной канал и сливают матрицу из крепи. Далее проводят окончательную герметизацию воздушного канала путем ее закрытия бетонной пробкой.

Недостатком данного изобретения является сложность монтажа и технологии изготовления.

Известна теплоизоляционная бетонная крепь (авторское свидетельство №883467, опубл. 23.11.1981), перед началом возведения которой (формовки элементов крепи, например затяжки из бетона) на жесткую опалубку укладывают специальное покрытие с игольчатой поверхностью, соответствующей выбранной конструкции теплоизоляционного слоя. Коническая форма игл и специально подобранный материал обеспечивают достаточную гибкость покрытия и минимальное схватывание его с твердеющим бетоном. После твердения бетона и снятия опалубки с покрытием внешняя часть поверхности теплоизоляционной крепи имеет пористую структуру, обеспечивающую повышенное термическое сопротивление крепи. При необходимости на поверхность наносится слой штукатурки (бетона), частично заполняющий поры и предотвращающий их загрязнение или обводнение.

Недостатком данного изобретения является сложность монтажа и снижение несущей способности опорной конструкции из-за нарушения ее целостности каналами.

Известен теплоизоляционное покрытие (авторское свидетельство №1332024, опубл. 23.08.1987), которое включает несущий и изоляционный слои, установленные с образованием воздушного промежутка между ними. Воздушный промежуток служит добавочным термическим сопротивлением. Причем, чем больше отклонение одного теплового потока от другого, тем больше величина воздушного промежутка и тем больше термическое сопротивление. В несущем слое одним концом жестко закреплены направляющие элементы. Другим свободно перемещающимся концом направляющие элементы закреплены в теплоизоляционном слое материала. По концам к несущему слою в местах крепления направляющих элементов жестко прикреплены биметаллические пластины. Они изменяют длину при изменении температуры. В центре биметаллические пластины крепятся к теплоизоляционному слою материала, который установлен с возможностью перемещения по направляющим элементам. Под действием теплового потока пластина нагревается, за счет коэффициента линейного расширения - удлиняется.

Недостатком данного изобретения является небольшой по размерам воздушный промежуток, не способный обеспечить высокую степень теплоизоляции.

Известен гибкий теплоизоляционный материал (авторское свидетельство №1583560, опубл. 07.08.1990), который состоит из жестких элементов, например пенопластовых плит, которые соединены между собой на расстоянии, равном толщине плит, гибким армирующим слоем, например морской капроновой делью. Гибкий армирующий слой пропущен через плиты с образованием зигзагообразной поверхности с шагом, равным толщине плиты, и перемычек по срединной плоскости элементов. При установке на изолируемую поверхность путем крепления к ней по перемычкам плиты стыкуются между собой, образуя сплошной теплоизоляционный слой.

Недостатком данного способа является сложность монтажа и использование горючих материалов.

Известен способ теплоизоляции горных выработок (авторское свидетельство №1412407, опубл. 15.06.1991), в процессе которого в месте укладки перлитобетона устанавливают две емкости. В одной из них готовят обыкновенный цементный раствор с добавкой обычного песка, в другом - раствор с перлитовым песком. Растворы из обеих емкостей подают насосами к смесителю. Причем поступление их регулируется специальными устройствами-регуляторами, изменяющими производительность. В процессе укладки перлитобетона, зная распределения по периметру выработки коэффициента теплопроводности, изменяют содержание перлита в перлитобетоне в нужных пределах. Таким образом, за счет изменения теплофизических свойств теплоизоляционного раствора толщина его по периметру выработки выполняется постоянной, а несущая способность крепи повышается.

Недостатком данного изобретения является неспособность обеспечить высокую степень теплозащиты при возникновении аварийных ситуаций.

Известен способ теплоизоляции горных выработок (авторское свидетельство №1521878, опубл. 15.11.1989), принятый за прототип, который включает послойное нанесение путем набрызга на стенки выработки бетонной смеси, в которую введены вспученный теплоизоляционный наполнитель - перлитовый песок и обычный песок с изменением их содержания в смеси. Изменение содержания теплоизоляционного наполнителя от максимального до минимального производят послойно по толщине возводимой крепи. Таким образом получают слоистую теплозащитную крепь, состоящую из последовательных слоев теплоизоляционного и обычного набрызг-бетона.

Недостатком данной крепи является неспособность обеспечить высокую степень тепловой защиты пород при возникновении аварийных ситуаций.

Техническим результатом является увеличение теплоизоляционных свойств крепи в аварийных ситуациях, например, при возникновении подземного пожара, без изменения ее несущей способности.

Технический результат достигается тем, что с двух сторон последнего набрызг-бетонного слоя дополнительно расположены слои, выполненные из огнезащитного материала, например, биопирена, изменяющего свое термическое сопротивление при повышении температуры воздуха в выработке.

Устройство реализуется следующим образом. По данным геомеханического прогноза и тепловых расчетов определяют допустимую глубину оттаивания мерзлых пород и выбирают толщину и массу набрызг-бетонной теплозащитной крепи. Наносят на поверхность выработки слоистую теплозащитную крепь. Перед нанесением последнего теплозащитного или обычного слоя на крепь наносят огнезащитный состав на основе биопирена в один или несколько слоев, например состав «Нертекс» - композит на основе минеральных материалов. После этого наносят последний слой набрызг-бетона, на который также со стороны выработки путем набрызга дополнительно наносят аналогичный огнезащитный состав в один или несколько слоев. Технология нанесения регламентируется производителем огнезащитных составов. Общая толщина огнезащитных слоев определяется требуемым термическим сопротивлением крепи при пожаре в выработке. При термическом воздействии свыше 180°C поверхность огнезащитного покрытия вспучивается, образуется пластичная огнезащитная пенококсовая «шуба», которая препятствует распространению тепла в массив мерзлых пород за счет создания дополнительного термического сопротивления. При пожаре слой толщиной в 1,0 мм увеличивается до 40-70 мм, т.е. резко увеличивается термическое сопротивление всей конструкции. Соответственно, увеличивается и время оттаивания пород до критической глубины, после которой они теряют устойчивость, и происходит обрушение. При толщине слоя в 1,0 мм расход материала «Нертекс» составляет 0,25 кг/м2. Толщина нанесения огнезащитного состава определяется соответствующим расчетом необходимого времени существования выработки в случае подземного пожара, предусмотренного планом ликвидации аварий на конкретном горном предприятии. Поскольку длительность и температура пожарных газов может быть различна по длине выработки, для повышения надежности служит второй (резервный) огнезащитный слой. Если температура внутри крепи продолжает повышаться, то после достижения температуры 180°C на границе крепи, где расположен внутренний второй слой биопирена, происходит его вспучивание и термическое сопротивление крепи снова возрастает. Оценочные расчеты показывают, что для надежной защиты пород двух слоев оказывается вполне достаточно.

Устройство теплозащитной крепи поясняется рисунком (фигура 1). Цифрами на фигуре обозначено: 1 - элемент массива горной породы вокруг выработки; 2 - слой обычного набрызг-бетона; 3 - слой теплоизоляционного набрызг-бетона; 4 - слой огнезащитного материала, например, биопирена.

Отличием предлагаемой теплозащитной крепи от известных, является то, что она содержит дополнительные слои из огнезащитного материала, который изменяет свое термическое сопротивления при высоких температурах в выработке, возникающих при подземных пожарах.

Настоящее отличие является существенным, так как только с его помощью достигается цель изобретения - увеличение времени, необходимого для оттаивания мерзлых пород на критическую глубину, после которых происходит их обрушение. То есть повышение устойчивости горных выработок в аварийных ситуациях.

Теплозащитная крепь, включающая слоистое набрызг-бетонное покрытие, состоящее из чередующихся слоев обычного и теплоизоляционного набрызг-бетона, отличающаяся тем, что с двух сторон последнего набрызг-бетонного слоя дополнительно расположены слои, выполненные из огнезащитного материала, например, биопирена, изменяющего свое термическое сопротивление при повышении температуры воздуха в выработке.
ТЕПЛОЗАЩИТНАЯ КРЕПЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 91-100 of 161 items.
10.03.2015
№216.013.3133

Устройство для перемещения поезда метрополитена после его аварийной остановки до ближайшей станции метрополитена

Устройство состоит из последовательно размещенных друг относительно друга вдоль рельсового пути замкнутых на приводном (1) и натяжном (2) блоках с отклоняющими блоками (3, 4) стальных проволочных канатов (5), обе ветви которых расположены на шпалах (6) рельсового пути между рельсами (7)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544063
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.04.2015
№216.013.3ffc

Способ разработки нефтяной залежи с глиносодержащим коллектором

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к внутриконтурному заводнению пластов и поддержанию пластового давления при разработке нефтяных залежей с глиносодержащим коллектором. Технический результат - повышение нефтеотдачи пластов за счет увеличения их охвата....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547868
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3ffd

Способ консервации и изоляции техногенных месторождений

Изобретение относится к области экологии и рационального природопользования, а именно к способам гидроизоляции площадок кучного выщелачивание и хранилищ отходов, в частности к созданию экранов хвостохранилищ, шламонакопителей, полигонов твердых бытовых отходов и насыпных массивов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547869
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3fff

Состав для повышения нефтеотдачи пластов

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для повышения нефтеотдачи пластов. Состав для повышения нефтеотдачи пластов, включающий загуститель и моющий агент, содержит в качестве загустителя смесь рапсового и пальмового масел, в качестве моющего агента -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547871
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4001

Способ воздействия на угольный пласт через скважины, пробуренные из горных выработок

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности дегазации угольного пласта. Предложен способ воздействия на угольный пласт через скважины, пробуренные из горных выработок, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547873
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4186

Способ извлечения мелких частиц благородных металлов из россыпей

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогащению песков и техногенных отвалов россыпных месторождений золота и металлов платиновой группы (МПГ) гравитационными методами. Способ извлечения мелких частиц благородных металлов из россыпей включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548272
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.41d7

Способ извлечения катионов еu из водно-солевых растворов

Изобретение относится к способу извлечения катионов европия (III) из бедного или техногенного сырья с помощью жидкостной экстракции. Способ извлечения катионов европия (III) включает жидкостную экстракцию из водно-солевых растворов с использованием в качестве экстрагента изооктилового спирта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548353
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.4204

Устройство для фильтрации и отбора проб жидкостей в сосудах под давлением

Изобретение относится к устройству для фильтрации и отбора проб жидкостей в сосудах под давлением и может быть использовано в обогатительно-металлургической и химической областях промышленности, в частности в качестве средств контроля химического состава раствора в автоклавах, резервуарах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548398
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.42d3

Способ определения пространственного распределения в керновом материале эффективного порового пространства

Использование: для определения пространственного распределения в керновом материале эффективного порового пространства. Сущность изобретения заключается в том, что в образец керна закачивают контрастное рентгеновское вещество, сканируют образец посредством рентгеновской томографии, получают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548605
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.43b1

Устройство для определения величины коэффициента сопротивления движению шахтных вагонеток

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности шахтных вагонеток. Устройство содержит наклонный, при испытании, рабочий участок рельсового пути с фиксированным углом его наклона и примыкающими к нему горизонтальными участками рельсового нуги. Рабочий участок рельсового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548827
Дата охранного документа: 20.04.2015
Showing 91-100 of 198 items.
27.09.2014
№216.012.f79f

Способ кристаллизации фосфатов рзм из растворов экстракционной фосфорной кислоты

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при переработке апатитового сырья на минеральные удобрения. Для кристаллизации фосфатов редкоземельных металлов (РЗМ) из пересыщенных растворов экстракционной фосфорной кислоты используют твердый затравочный материал -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529228
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7c3

Способ получения алюминия

Изобретение относится к способу получения алюминия из металлургического глинозема. Способ включает плавление непрерывно поступающего глинозема в расплаве жидкого электрокорунда при плазменно-дуговом нагреве в реакторе под вакуумом, с последующим осаждением первичного алюминия и его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529264
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fad9

Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола

Изобретение относится к области бестраншейной прокладки трубопроводов. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола содержит подающий механизм из направляющей рамы с горизонтальными и вертикальными направляющими катками с возможностью их взаимодействия с внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530063
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.11.2014
№216.013.0553

Центральная установка для циклических испытаний

Изобретение относится к испытательной технике, к исследованию образцов и изделий на прочность при циклическом нагружении. Установка содержит корпус, установленную на нем платформу с приводом вращения, расположенные на ней дополнительные платформы, захват для образца, размещенный на одной из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532761
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0554

Способ диагностики и оценки остаточного ресурса электроприводов переменного тока

Изобретение относится к диагностике технического состояния силового электрооборудования. Осуществляют запись зависимостей от времени напряжения и тока, потребляемых электродвигателем, выполняемую с помощью датчиков напряжения. Обрабатывают сигналы фильтром низких частот. Определяют расхождение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532762
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.0602

Способ пылеподавления на открытых угольных складах

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам закрепления пылящих поверхностей открытых угольных складов. Техническим результатом является повышение эффективности пылеподавления на пылящих поверхностях. Способ заключается в нанесении на пылящие поверхности открытых угольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532939
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.060e

Способ захоронения токсичных и радиоактивных отходов в горных выработках

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при захоронении высокотоксичных и радиоактивных отходов в рудниках при камерных системах разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ включает образование камер, разделенных междукамерными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532951
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0612

Устройство для определения сопротивляемости пород резанию

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения сопротивляемости угля и горных пород резанию рабочим инструментом исполнительных органов горных машин. Технический результат направлен на обеспечение безотрывного движения резца и поддержание квазипостоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532955
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.12.2014
№216.013.1154

Способ разработки мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд. Способ разработки мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд включает разделение рудного тела на этажи, а этажей - на горизонтальные или слабонаклонные слои,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535859
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.123b

Установка для испытания образцов на изгиб

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов материалов на изгиб. Установка содержит основание, установленную на нем поворотную платформу, установленный на ней захват образца, центробежный груз для закрепления на конце образца, привод вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536090
Дата охранного документа: 20.12.2014
+ добавить свой РИД