×
20.05.2016
216.015.3fb2

Результат интеллектуальной деятельности: КРЕПЬ ЗАГЛУБЛЕННОГО СООРУЖЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к подземному строительству, в частности к конструкциям крепи выработок, и может быть использовано в стволах шахт и рудников, а также в вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов. Технический результат заключается в создании конструкции крепи, позволяющей избежать проникновения воды по плоскости соприкосновения крепи с массивом, а также по зоне нарушенных в ходе БВР пород в ранее не обводненные слои, повысить эффективность использования материалов крепи и за счет этого снизить ее материалоемкость. Крепь состоит из обделки и гидрозатвора в виде незатвердевающей вязкой жидкости, находящейся под давлением, превышающим давление подземных вод. Гидрозатвор размещают между породными стенками и крепью. Приствольный массив упрочняют анкерами, на которые навешивают металлическую сетку. Выше и ниже горизонта напорных подземных вод устраивают кольцевые противофильтрационные завесы. В крепи и прилегающем массиве монтируют систему мониторинга, включающую: датчики давления жидкости в гидрозатворе, датчики смещения породного массива, датчики давления и скорости фильтрации воды. 2 ил.
Основные результаты: Крепь заглубленного сооружения, состоящая из обделки и гидрозатвора в виде незатвердевающей вязкой жидкости, находящейся под давлением, превышающим давление подземных вод, отличающаяся тем, что гидрозатвор размещают между породными стенками и крепью, приствольный массив упрочняют анкерами, на которые навешивают металлическую сетку, выше и ниже горизонта напорных подземных вод устраивают кольцевые противофильтрационные завесы, в крепи и прилегающем массиве монтируют систему мониторинга, включающую: датчики давления жидкости в гидрозатворе, датчики смещения породного массива, датчики давления и скорости фильтрации воды.

Изобретение относится к подземному строительству, в частности к конструкциям крепи выработок, и может быть использовано в стволах шахт и рудников, а также в вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов.

Природный массив в естественном состоянии в том или ином количестве имеет трещины. При проведении горных выработок с применением взрывных работ вокруг них дополнительно образуется зона искусственной трещиноватости, в прочных породах распространяющаяся на 2-2,5 м от контура выработки. В зависимости от величины раскрытия трещин и химического состава подземных вод для их тампонажа используют различные материалы. Общим для них является изменение свойств во времени, что приводит к росту водопритока при эксплуатации. Также к росту проницаемости породного массива ведет его сдвижение в результате подработки, осушения и действия других факторов. Увеличение раскрытия трещин со временем и разрушение тампонажных материалов обуславливает проникновение подземных вод из напорных горизонтов в выше- и нижележащие слои пород. В скальном массиве обводнение ранее сухих участков не приводит к негативным последствиям, но в массивах, имеющих включения растворимых минералов, проникновение воды ведет к образованию пустот в закрепном пространстве, нарушению нагрузки на крепь и ее деформациям вплоть до разрушения. Особую опасность данному явлению придает скрытый характер происходящих процессов.

Возможным решением существующей проблемы является применение в конструкции крепи гидрозатвора, состоящего из вязкой жидкости. Она, в свою очередь, находится под давлением, превышающим давление подземных вод.

Прототипом является конструкция крепи, описанная в а.с. SU №972109, 07.11.1982. Но предлагаемое решение имеет ряд недостатков:

- чугунные тюбинги, составляющие внешнюю оболочку крепи, корродируют под воздействием агрессивной шахтной воды, что с учетом отсутствия возможности контроля ее состояния ведет к потере несущей способности и разрушению;

- в момент возведения крепи, еще до начала ее нагружения, давление от жидкости гидрозатвора, превышающее давление подземных вод, полностью воспринимается внутренней оболочкой. В период развития деформаций породного массива внешняя оболочка деформируется, приводя к дополнительному повышению давления жидкости гидрозатвора и вызывая рост нагрузки на внутренний слой, что создает значительный перерасход материалов на его возведение;

- высока опасность применения данной крепи в массиве, содержащем растворимые минералы. Отсутствие утечек через крепь внутрь ствола приводит к тому, что гидростатическое давление по поверхности гидроизолирующей оболочки будет равно давлению в массиве, в результате растет риск проникновения напорных подземных вод из водоносного горизонта по закрепному пространству в выше- и нижележащие слои пород, до этого не обводненные. Растворение отдельных минералов, механический вынос частиц приводят в результате к образованию пустот в закрепном пространстве, неравномерности нагрузки на крепь, и, как следствие, к ее разрушению. Подобное явление широко наблюдается на калийных рудниках.

Задачей изобретения является создание конструкции крепи, позволяющей избежать проникновения воды по плоскости соприкосновения крепи с массивом, а также по зоне нарушенных в ходе БВР пород в ранее не обводненные слои, повысить эффективность использования материалов крепи и за счет этого снизить ее стоимость и материалоемкость.

Для решения поставленной задачи предлагается конструкция крепи заглубленного сооружения, включающая (см. фиг. 1) обделку из слоя стали 1 и железобетона 2, гидрозатвор 3 в виде незатвердевающей вязкой жидкости, находящейся под давлением, превышающим давление подземных вод, а также зону искусственно упрочненного с помощью анкеров 4 породного массива, металлическую сетку 5, две кольцевые противофильтрационные завесы 6 выше и ниже горизонта напорных подземных вод, систему мониторинга, состоящую из: датчика давления жидкости в гидрозатворе 7, датчиков смещения породного массива 8, датчиков давления и скорости фильтрации воды 9.

С увеличением глубины разработки отмечается рост прочности вмещающего породного массива, что, с учетом его дополнительного упрочнения анкерованием, дает возможность использовать его в качестве одной из составляющих крепи, воспринимающей часть давления от пород. Это позволяет существенно сократить материалоемкость крепи. Для исключения вывалов породы в область гидрозатвора на анкеры 4 навешивается металлическая сетка 5.

В месте пересечения напорного слоя породные стенки дополнительно разбирают без применения БВР на глубину наиболее интенсивного развития искусственной трещиноватости. Далее в массив устанавливают анкеры 4, навешивают сетку 5, размещают датчики смещения породного массива 8. Выше и ниже напорного слоя бурят систему шпуров, через которые осуществляют тампонаж, формируя противофильтрационные завесы 6, также бурят ряд скважин и размещают в них датчики давления и скорости фильтрации 9. После этого монтируют слой стали 1 оболочку, крепят ее с помощью анкеров 4 к породному массиву, зазор между стальным листом и породой заполняют герметиком. На следующем этапе в направлении снизу вверх на всем участке возводят железобетонную крепь, в соответствующие отверстия устанавливают датчики давления и систему подачи жидкости 10, после чего заполняют зону гидрозатвора, доводя давление жидкости до требуемого уровня. Наличие системы датчиков позволяет осуществлять постоянный мониторинг состояния крепи и вмещающего породного массива. На основе анализа получаемой информации давление жидкости в гидрозатворе меняют. В случае роста деформаций заанкерованного породного массива давление жидкости повышают, перераспределяя часть напряжений на внутреннюю оболочку. В случае превышения напряжениями во внутренней оболочке максимально допустимых величин она может быть своевременно усилена. Наличие датчиков давления и фильтрации воды позволяет контролировать состояние тампонажного раствора и раскрытия трещин. В случае необходимости через оставленные отверстия в стальной оболочке шпуры разбуривают и осуществляют повторный тампонаж.

Расположение гидрозатвора за контуром крепи, в непосредственном соприкосновении с породным массивом ведет к закупориванию открытых трещин, препятствует проникновению воды по закрепному пространству в зоны ранее не обводненных пород. Также важным достоинством предлагаемой конструкции является возможность регулирования восприятия нагрузки от пород и от подземных вод внутренней оболочкой и упрочненным породным массивом.

Крепь заглубленного сооружения, состоящая из обделки и гидрозатвора в виде незатвердевающей вязкой жидкости, находящейся под давлением, превышающим давление подземных вод, отличающаяся тем, что гидрозатвор размещают между породными стенками и крепью, приствольный массив упрочняют анкерами, на которые навешивают металлическую сетку, выше и ниже горизонта напорных подземных вод устраивают кольцевые противофильтрационные завесы, в крепи и прилегающем массиве монтируют систему мониторинга, включающую: датчики давления жидкости в гидрозатворе, датчики смещения породного массива, датчики давления и скорости фильтрации воды.
КРЕПЬ ЗАГЛУБЛЕННОГО СООРУЖЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 41-50 из 104.
27.10.2015
№216.013.8a21

Мультидифференциальный усилитель для радиационно стойкого биполярно-полевого технологического процесса

Изобретение относится к прецизионным устройствам усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат заключается в создании радиационно стойкого симметричного мультидифференциального усилителя для биполярно-полевого технологического процесса с повышенным коэффициентом усиления входного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566964
Дата охранного документа: 27.10.2015
20.11.2015
№216.013.8f5c

Дифференциальный усилитель с расширенным частотным диапазоном

Изобретение относится к устройствам усиления аналоговых сигналов в структуре аналоговых микросхем различного функционального назначения (например, широкополосных и избирательных усилителях ВЧ и СВЧ диапазонов). Технический результат заключается в расширении диапазона рабочих частот КУ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568316
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8f5d

Широкополосная цепь смещения статического уровня в транзисторных каскадах усиления и преобразования сигналов

Изобретение относится к области усилителей аналоговых ВЧ и СВЧ сигналов. Техническим результатом является расширение диапазона рабочих частот цепи смещения статического уровня. Широкополосная цепь смещения статического уровня в транзисторных каскадах усиления и преобразования сигналов содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568317
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8f5e

Мультидифференциальный операционный усилитель с малым напряжением смещения нуля

Изобретение относится к прецизионным устройствам усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат заключается в уменьшении абсолютного значения U, а также его температурных и радиационных изменений, обусловленных дрейфом β транзисторов. Мультидифференциальный операционный усилитель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568318
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fa0

Прецизионный операционный усилитель на основе радиационно стойкого биполярно-полевого технологического процесса

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат заключается в уменьшении напряжения смещения нуля для повышения прецизионности операционного усилителя. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568384
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fa1

K-значный логический элемент "максимум"

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи и может использоваться в цифровых вычислительных структурах, системах автоматического управления, передачи и обработки цифровой информации. Техническим результатом является повышение быстродействия устройств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568385
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.901b

Бытовой холодильник с отделением для горячих продуктов hotbox

Бытовой холодильник с отделением для горячих продуктов содержит холодильный шкаф, холодильные отделения, систему охлаждения, систему управления температурой в отделениях. Одно из отделений выполнено с двумя сквозными отверстиями, которые снабжены управляемыми герметичными заслонками и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568507
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.912c

Каскодный усилитель с расширенным диапазоном рабочих частот

Изобретение относится к области усилителей аналоговых сигналов. Техническим результатом является повышение значения верхней граничной частоты без ухудшения коэффициента усиления по напряжению в диапазоне средних частот. Каскодный усилитель содержит первый и второй входные транзисторы, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568780
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.954d

Трансформируемая конструкция академической конфедератки

Техническое решение относится к швейной промышленности, в частности к технологии изготовления академического головного убора. Трансформируемая конструкция академической конфедератки содержит четырехугольную головку - из основного материала и жесткой прокладки, цветной шнур, заканчивающийся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569840
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.9573

Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных

Изобретение относится к области кранов и предназначено для управления положением груза при погрузочно-разгрузочных работах. Для определения начального положения груза манипулятора на основе тензометрических данных измеряют положение груза в начальном положении. Снимают нагрузку с любых двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569878
Дата охранного документа: 27.11.2015
Показаны записи 41-50 из 101.
20.11.2015
№216.013.8f5e

Мультидифференциальный операционный усилитель с малым напряжением смещения нуля

Изобретение относится к прецизионным устройствам усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат заключается в уменьшении абсолютного значения U, а также его температурных и радиационных изменений, обусловленных дрейфом β транзисторов. Мультидифференциальный операционный усилитель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568318
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fa0

Прецизионный операционный усилитель на основе радиационно стойкого биполярно-полевого технологического процесса

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве прецизионного устройства усиления сигналов различных сенсоров. Технический результат заключается в уменьшении напряжения смещения нуля для повышения прецизионности операционного усилителя. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568384
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fa1

K-значный логический элемент "максимум"

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи и может использоваться в цифровых вычислительных структурах, системах автоматического управления, передачи и обработки цифровой информации. Техническим результатом является повышение быстродействия устройств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568385
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.901b

Бытовой холодильник с отделением для горячих продуктов hotbox

Бытовой холодильник с отделением для горячих продуктов содержит холодильный шкаф, холодильные отделения, систему охлаждения, систему управления температурой в отделениях. Одно из отделений выполнено с двумя сквозными отверстиями, которые снабжены управляемыми герметичными заслонками и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568507
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.912c

Каскодный усилитель с расширенным диапазоном рабочих частот

Изобретение относится к области усилителей аналоговых сигналов. Техническим результатом является повышение значения верхней граничной частоты без ухудшения коэффициента усиления по напряжению в диапазоне средних частот. Каскодный усилитель содержит первый и второй входные транзисторы, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568780
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.954d

Трансформируемая конструкция академической конфедератки

Техническое решение относится к швейной промышленности, в частности к технологии изготовления академического головного убора. Трансформируемая конструкция академической конфедератки содержит четырехугольную головку - из основного материала и жесткой прокладки, цветной шнур, заканчивающийся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569840
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.9573

Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных

Изобретение относится к области кранов и предназначено для управления положением груза при погрузочно-разгрузочных работах. Для определения начального положения груза манипулятора на основе тензометрических данных измеряют положение груза в начальном положении. Снимают нагрузку с любых двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569878
Дата охранного документа: 27.11.2015
10.12.2015
№216.013.9801

Бытовой холодильник с подвижным конденсатором

Изобретение относится к холодильной технике. Бытовой холодильник с подвижным конденсатором, состоящий из холодильного шкафа, герметичного агрегата, включающего соединительные трубопроводы, компрессор, испаритель и конденсатор в виде оребренного трубчатого змеевика, закрепленного вертикально на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570533
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9b40

Каскодный усилитель с расширенным частотным диапазоном

Изобретение относится к области радиотехники и связи. Технический результат заключается в расширении диапазона рабочих частот каскодного усилителя без ухудшения коэффициента усиления по напряжению. Устройство содержит входной преобразователь «напряжение-ток», токовый выход которого соединен с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571369
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9b5e

Дифференциальный усилитель на основе радиационно-стойкого биполярно-полевого технологического процесса для работы при низких температурах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве устройства усиления сигналов различных датчиков, в условиях воздействия низких температур и радиации. Технический результат заключается в обеспечении радиационно-стойкого низкотемпературного дифференциального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571399
Дата охранного документа: 20.12.2015
+ добавить свой РИД