RU2025570C1

RU2025570C1 - Water-tight base of drilled mine shaft

Info

Publication number: RU2025570C1
Application number: SU915001827A
Authority: RU
Inventors: Лютгендорф Ханс-Отто
Original assignee: Геверкшафт Аугусте Виктория
Priority date: 1990-01-27
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: lower end of water-tight lining of mine shaft is installed by means of hinges on concrete foundation in ring of soft asphalt. Hinge between lining and foundation is made in form of hydraulic unit containing step bearing filled with hydraulic medium and steel cylinder coaxially installed on lining with its lower end and at the level of step bearing to form airtight hollow. Hollow between lining and cylinder is also filled with hydraulic medium. Boundary between foundation and soft asphalt is located below upper end of cylinder. Step bearing may be made in form of hollow circular pad filled with noncorrosive medium in form of mixture of milled lime, fine-grained sand and bitumen. This mixture is also used for filling hollow between lining and cylinder. Base of drilled mine shaft is provided with reinforced concrete ring secured to lining bottom and located under step bearing. EFFECT: higher efficiency. 6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к конструкции водонепроницаемого основания бурового шахтного ствола. The invention relates to mining, and more particularly to the design of a waterproof base of a drill shaft.

Известен узел податливости в крепи горной выработки, выполненный, например, из мягкого металла [1]. Known compliance node in the lining of the mine, made, for example, of soft metal [1].

Известно также водонепроницаемое основание бурового шахтного ствола, включающее шарнирно установленную на бетонном фундаменте крепь с герметичным днищем и кольцо, выполненное из мягкого асфальта и охватывающее нижнюю часть крепи [2]. Also known is the waterproof base of the drill shaft, including a support pivotally mounted on a concrete foundation with a sealed bottom and a ring made of soft asphalt and covering the lower part of the support [2].

Указанное основание шахтного ствола выполнено связанным с породой и является чувствительным к процессу несимметричной выемки горной породы в околоствольном пространстве. Нижний конец такой крепи при выемке породы под действием горного давления испытывает несимметричные нагрузки, вызывающие изгиб крепи, в результате чего в крепи появляются механические повреждения и происходит нарушение ее герметичности. The specified base of the shaft is made connected with the rock and is sensitive to the process of asymmetric excavation of rock in the borehole. When excavating rock under the influence of rock pressure, the lower end of such a lining experiences asymmetric loads causing bending of the lining, as a result of which mechanical damages appear in the lining and its tightness is violated.

Целью изобретения является повышение надежности работы крепи при односторонних нагрузках в водонасыщенных породах. The aim of the invention is to increase the reliability of the lining with unilateral loads in water-saturated rocks.

Это достигается тем, что в водонепроницаемом основании бурового шахтного ствола, включающем шарнирно установленную на фундаменте крепь с герметичным днищем и кольцо, выполненное из мягкого асфальта и охватывающее нижнюю часть крепи, согласно изобретению шарнир между крепью и фундаментом выполнен в виде гидравлического узла, содержащего наполненный гидравлической средой подпятник и коаксиально установленный на крепи нижним торцом на уровне подпятника с образованием герметичной полости стальной цилиндр, причем полость между крепью и цилиндром заполнена гидравлической средой, а граница между фундаментом и кольцом из мягкого асфальта расположена ниже верхнего торца цилиндра. This is achieved by the fact that in the waterproof base of the drill shaft, including a support pivotally mounted on a foundation with a sealed bottom and a ring made of soft asphalt and covering the lower part of the support, according to the invention, the hinge between the support and the foundation is made in the form of a hydraulic unit containing a filled hydraulic environment, the thrust bearing and coaxially mounted on the lining with the lower end at the thrust bearing level with the formation of a sealed cavity steel cylinder, and the cavity between the lining and the cylinder is filled with hydraulic medium, and the boundary between the foundation and the ring of soft asphalt is located below the upper end of the cylinder.

Кроме того, подпятник выполнен в виде пустотелой кольцеобразной стальной подушки, наполненной некорродирующей гидравлической средой. In addition, the thrust bearing is made in the form of a hollow ring-shaped steel cushion filled with a non-corrosive hydraulic medium.

Кроме того, подпятник закреплен на нижнем торце крепи шахтного ствола. In addition, the thrust bearing is mounted on the lower end of the shaft support.

Кроме того, цилиндр закреплен на крепи, а полость между крепью и цилиндром заполнена некорродирующей гидравлической средой. In addition, the cylinder is fixed to the lining, and the cavity between the lining and the cylinder is filled with a non-corrosive hydraulic medium.

Кроме того, некорродирующая гидравлическая среда в полости подпятника и в полости между крепью и цилиндром выполнена в виде смеси из молотой извести, мелкозернистого песка и битума. In addition, the non-corrosive hydraulic medium in the thrust bearing cavity and in the cavity between the lining and the cylinder is made in the form of a mixture of ground lime, fine-grained sand and bitumen.

Кроме того, основание бурового шахтного ствола снабжено закрепленным на днище железобетонным кольцом, которое размещено под подпятником. In addition, the base of the drill shaft is equipped with a reinforced concrete ring fixed to the bottom, which is placed under the thrust bearing.

На фиг.1-3 изображены последовательные стадии сооружения предложенного шахтного ствола; на фиг.4 - основание шахтного ствола. Figure 1-3 shows the successive stages of the construction of the proposed shaft shaft; figure 4 - the base of the shaft shaft.

Водонепроницаемое основание бурового шахтного ствола содержит буровой шахтной ствол 1, заполненный до его крепления промывочной жидкостью 2, крепь 3, стальной цилиндр 4 с днищем 5 и дополнительным элементом 6 днища. Крепь 3 и стальной цилиндр 4 соединены между собой прицепными элементами 7. The waterproof base of the drill shaft contains a drill shaft 1, filled to its attachment with flushing fluid 2, support 3, a steel cylinder 4 with a bottom 5 and an additional element 6 of the bottom. The lining 3 and the steel cylinder 4 are interconnected by trailed elements 7.

Внутри крепи 3 находится водяной балласт 8, а в шахтном стволе 1 - песок 9 и фундамент 10. Крепь 3 имеет нижний торец 11. Ствол 1 пройден в породе 12 и содержит мягкий асфальт 13. Inside the lining 3 there is a water ballast 8, and in the shaft shaft 1 there is sand 9 and a foundation 10. The lining 3 has a lower end 11. The barrel 1 is passed through the rock 12 and contains soft asphalt 13.

Основание шахтного ствола включает такие железобетонное кольцо 14 и подпятник 15 с верхней 16 и нижней 17 сторонами и дугообразными участками 18. The shaft shaft base includes such a reinforced concrete ring 14 and a thrust bearing 15 with upper 16 and lower 17 sides and arcuate sections 18.

Подпятник 15 заполнен гидравлической средой 19. На нижней части крепи закреплен концентрично стальной цилиндр 20, полость между которым и крепью 3 также заполнена гидравлической средой 19. The thrust bearing 15 is filled with a hydraulic medium 19. On the lower part of the lining, a concentric steel cylinder 20 is fixed, the cavity between which and the lining 3 is also filled with a hydraulic medium 19.

Сооружают водонепроницаемое основание бурового шахтного ствола следующим образом. A waterproof base of the drill shaft is constructed as follows.

В шахтный ствол 1, заполненный промывочной жидкостью 2, опускают крепь 3 способом "наплаву", т.е. крепь подвешивают на грузоподъемном механизме, чередуя спуск крепи и периодический подлив водяного балласта 8, что позволяет при небольшой грузоподъемности механизма производить спуск крепи практически неограниченного веса. Крепь опускают с днищем 5 и с дополнительным элементом 6 и с закрепленными на ней железобетонным кольцом 14, подпятником 15 и стальным цилиндром 20 (как это изображено на фиг.2). In the mine shaft 1, filled with flushing fluid 2, the lining 3 is lowered by the “surfacing” method, i.e. the lining is suspended on a load-lifting mechanism, alternating the descent of the lining and the periodic refilling of the water ballast 8, which makes it possible to lower the lining of practically unlimited weight with a small lifting capacity of the mechanism. The lining is lowered with a bottom 5 and with an additional element 6 and with a reinforced concrete ring 14, a thrust bearing 15 and a steel cylinder 20 fixed on it (as shown in figure 2).

Когда крепь 3 шахтного ствола достигает определенного конечного положения (далее также фиг.4), буровой шахтный ствол 1 в его нижней части заполняется песком 9, а пространство между песком 9 и днищем 5, пространство вокруг цилиндра 4 и крепи 3 заполняется на высоту 2-5 м от торца 11 крепи 3 бетонной смесью для подводного бетонирования, служащей в качестве фундамента 10, с вытеснением буровой промывочной жидкости 2. When the lining 3 of the shaft shaft reaches a certain end position (hereinafter also Fig. 4), the shaft shaft 1 in its lower part is filled with sand 9, and the space between the sand 9 and the bottom 5, the space around the cylinder 4 and the lining 3 is filled to a height of 2- 5 m from the end face 11 of the lining 3 with concrete mixture for underwater concreting, serving as the foundation 10, with the displacement of drilling drilling fluid 2.

Кольцевое пространство между крепью 3 и породой 12 над фундаментом 10 заполняется мягким асфальтом 13 с вытеснением буровой жидкости 2. The annular space between the lining 3 and the rock 12 above the foundation 10 is filled with soft asphalt 13 with the displacement of drilling fluid 2.

Кольцевой цилиндр 20 простирается от подпятника 15 вдоль участка 21 фундамента 10 на несколько метров в высоту вплоть до кольцевого пространства с мягким асфальтом 13. Верхняя кромка 22 кольцевого цилиндра 20 находится приблизительно на высоте в 1 м над торцовой плоскостью 23 кольцевого участка 21 фундамента 10. Кольцевой цилиндр 20 жестко закреплен на крепи 3, выполнен закрытым со всех сторон (герметичным) и заполнен смесью из молотой извести, мелкозернистого песка и битума. Радиальный размер полости между крепью 3 и цилиндром 20 составляет приблизительно от 100 до 200 мм. The annular cylinder 20 extends from the thrust bearing 15 along the portion 21 of the foundation 10 several meters in height up to the annular space with soft asphalt 13. The upper edge 22 of the annular cylinder 20 is approximately 1 m above the end plane 23 of the annular portion 21 of the foundation 10. The annular the cylinder 20 is rigidly fixed to the lining 3, is closed (sealed) on all sides and is filled with a mixture of ground lime, fine-grained sand and bitumen. The radial size of the cavity between the support 3 and the cylinder 20 is approximately 100 to 200 mm.

Аксиальный упорный подпятник 15 и кольцевой цилиндр 20 образуют гидравлическое шарнирное соединение для наклона крепи, которое позволяет наклонять крепь 3 шахтного ствола приблизительно на угол величиной 1-2^о относительно фундамента 10 без опасности того, что нагрузки, вызываемые перемещениями в результате наклона, негативно скажутся на водонепроницаемости основания бурового шахтного ствола, так как крепь установлена ее нижним концом на гидравлической подушке и снаружи полностью окружен жидкостью.The axial thrust bearing 15 and the annular cylinder 20 form a hydraulic hinge for tilting the lining, which allows the lining 3 of the shaft shaft to be tilted by an angle of ^about 1-2 ^° relative to the foundation 10 without the risk that the loads caused by the tilting movements will negatively affect the watertightness of the base of the drill shaft, since the lining is installed with its lower end on the hydraulic cushion and is completely surrounded by fluid from the outside.

Claims

1. WATERPROOF BASIS OF A DRILLING SHAFT SHAFT, including a hinge mounted on a concrete foundation with a sealed bottom and a ring made of soft asphalt and covering the lower part of the lining, characterized in that the hinge between the lining and the foundation is made in the form of a hydraulic unit containing the thrust bearing and coaxially mounted on the lining with the lower end at the thrust bearing level with the formation of a sealed cavity of a steel cylinder, the cavity between the lining and the cylinder Nena hydraulic medium, and the boundary between the foundation and the ring of soft asphalt is located below the upper end of the cylinder.

2. The base according to claim 1, characterized in that the thrust bearing is made in the form of a hollow annular steel cushion filled with a non-corrosive hydraulic medium.

3. The base according to claims 1 and 2, characterized in that the thrust bearing is mounted on the lower end of the shaft support.

4. The base according to claim 1, characterized in that the cylinder is fixed to the lining, and the cavity between the lining and the cylinder is filled with a non-corrosive hydraulic medium.

5. The base according to claims 1 to 4, characterized in that the thrust cavity and the cavity between the lining and the cylinder are filled with a non-corrosive hydraulic medium made in the form of a mixture of ground lime, fine-grained sand and bitumen.

6. The base according to claim 1, characterized in that it is equipped with a reinforced concrete ring fixed to the bottom, which is placed under the thrust bearing.