[go: up one dir, main page]

RU2726823C1 - Temporary protective rock web - Google Patents

Temporary protective rock web Download PDF

Info

Publication number
RU2726823C1
RU2726823C1 RU2019115547A RU2019115547A RU2726823C1 RU 2726823 C1 RU2726823 C1 RU 2726823C1 RU 2019115547 A RU2019115547 A RU 2019115547A RU 2019115547 A RU2019115547 A RU 2019115547A RU 2726823 C1 RU2726823 C1 RU 2726823C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rock
blast
air
passage
dead
Prior art date
Application number
RU2019115547A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Борисович Коновалов
Петр Владимирович Дружинин
Владислав Владимирович Сергеев
Михаил Михайлович ГАЛУШКО
Николай Александрович Савчук
Original Assignee
Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2019115547A priority Critical patent/RU2726823C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726823C1 publication Critical patent/RU2726823C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/103Dams, e.g. for ventilation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

FIELD: protection methods.
SUBSTANCE: invention relates to a method of protection and is intended for attenuation of shock air waves (SAW) of large and super-rated power in mine openings in order to preserve underground structures and communications. TPBL (1) consists of rock-cut rock lying in passage (2) with cuts (3) and completely closing it. TPBL (1) is formed by preliminary driving of fans of paired risers (4), by filling borehole charges therein. In rock before TPBL (1) there are two adjacent side dead-end tunnel (5) at acute angle to direction of SAW (7) and transverse area equal to area of section of main passage (2), length 5…15 sizes of passage width (2). Two adjacent side dead-end tunnels (5) are additionally made "downward" - inclined downward from main passage (2) at acute angle 15…50° to SAW (7) direction.
EFFECT: reduction of power and time costs for release of passage of mine working from collapsed temporary protective bridging lintel (TPBL), and namely to facilitate filling of broken rock from pass of mine working to dead-end tunnels.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам защиты и предназначено для ослабления ударных воздушных волн (УВВ) в горных выработках с целью сохранения подземных сооружений и коммуникаций, а предпочтительно - для защиты охраняемого (основного) объема от возможных аварийных ситуаций (при взрыве и распространении УВВ большой мощности). Может быть применено при ведении взрывных работ при сверхрасчетных параметрах УВВ, а также для защиты прохода к основному защищаемому объему от УВВ большой и сверхрасчетной мощности при распространении последней по соединительной горной выработке.The invention relates to protection methods and is intended to attenuate air blast waves (AEC) in mine workings in order to preserve underground structures and communications, and preferably to protect the protected (main) volume from possible emergencies (during the explosion and propagation of high-power air-blast). It can be used in blasting operations with over-rated air-blast parameters, as well as to protect the passage to the main protected volume from high and over-rated air-blast power when the latter propagates along a connecting mine.

Известно «Тепловолногасительное устройство гашения УВВ многократного действия» по патенту РФ: RU 2249113 С1 от 27.03.2005, МПК E21F 17/103, E21F 5/00 - [1], состоящее из канала горной выработки с выполненными в нем секциями скважин, при этом каждая скважина секции снабжена коноидальным отверстием на входе в горную породу, а в конце скважины - камерами разрушенной горной породы, удаленными друг от друга и от продольной оси канала, отличающееся тем, что каждая секция скважин канала выполнена с пилообразной поверхностью, выступы которой направлены против предполагаемого направления ударных воздушных волн (УВВ), во впадинах выступов расположены коноидальные отверстия, от которых скважины расположены под углом ±(10…70°) к предполагаемому направлению УВВ. В данном устройстве УВВ гасится за счет ее затекания в коноидальные расширения в поверхности прохода на входе в горную породу и далее по скважинам в камеры разрушенной горной породы. Изобретение обладает низкой эффективностью гашения УВВ, особенно в продольном направлении.Known "Heat-extinguishing device for extinguishing air-blast of repeated action" according to the patent of the Russian Federation: RU 2249113 C1 dated 03/27/2005, IPC E21F 17/103, E21F 5/00 - [1], consisting of a mine channel with sections of wells made in it, while each well of the section is equipped with a conoidal hole at the entrance to the rock, and at the end of the well - chambers of destroyed rock, remote from each other and from the longitudinal axis of the channel, characterized in that each section of the channel wells is made with a sawtooth surface, the protrusions of which are directed against the intended directions of air blast waves (air blast), in the depressions of the ledges there are conoidal holes, from which the wells are located at an angle of ± (10 ... 70 °) to the assumed air blast direction. In this device, the air-blast is extinguished due to its flow into the conoidal expansions in the surface of the passage at the entrance to the rock and further along the wells into the chambers of the destroyed rock. The invention has a low efficiency of air-blast extinguishing, especially in the longitudinal direction.

Известно «Устройство для защиты от ударной воздушной волны в шахтных проходах» по патенту RU 2167304 С1 от 20.05.2001, МПК E21F 5/00 - [2], содержащее полые элементы, закрепленные на шахтном проходе с шагом, равным 2…4 диаметра шахтного ствола, выполненные в виде тонкостенных оболочек с герметичными вакуумированными полостями, при чем часть тонкостенных оболочек выполнена в виде колонн. В данном устройстве УВВ гасится за счет сминания тонкостенных оболочек (затрачиванием энергии сминания УВВ), и за счет расширения УВВ в смятых полостях тонкостенных оболочек. Устройство обладает низкой эффективностью гашения УВВ, особенно в продольном направлении. Кроме того, гашение УВВ происходит при значительном количестве и распределении тонкостенных оболочек по проходу горной выработки. Также реализация устройства требует больших затрат качественного металла (для сохранения вакуума) на тонкостенные оболочки, что удорожает его применение.It is known "Device for protection against air blast in mine passages" according to patent RU 2167304 C1 dated 20.05.2001, IPC E21F 5/00 - [2], containing hollow elements fixed on the mine passage with a step equal to 2 ... 4 of the mine diameter barrel, made in the form of thin-walled shells with sealed evacuated cavities, with some of the thin-walled shells made in the form of columns. In this device, the air-blast is extinguished due to crushing of thin-walled shells (consumption of air-blast crushing energy), and due to expansion of the air-blast in the crumpled cavities of thin-walled shells. The device has a low efficiency of air-blast extinguishing, especially in the longitudinal direction. In addition, air-blast extinguishing occurs with a significant amount and distribution of thin-walled shells along the mine passage. Also, the implementation of the device requires high costs of high-quality metal (to maintain vacuum) for thin-walled shells, which increases the cost of its use.

Известна временная защитная породная перемычка (книга: Гурин А.А., Малый П.С., Савенко С.К. Ударные воздушные волны в горных выработках. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Недра, 1983, стр. 163, рис. 8.14.) - [3], содержащая предварительно обрушенную в проходе горную породу, полностью закрывающую собой ее объем, причем спереди перемычка имеет наклонную под острым углом по направлению УВВ восстающую компенсационную камеру - тупиковый тоннель.Known temporary protective rock bulkhead (book: Gurin A.A., Maly P.S., Savenko S.K. Air shock waves in mine workings. 2nd edition, revised and added. M., Nedra, 1983, p. 163, Fig. 8.14.) - [3], containing pre-collapsed rock in the passage, completely covering its volume, and in front of the bulkhead has a rising compensation chamber inclined at an acute angle in the direction of air-blast - a dead-end tunnel.

Недостатком известной временной защитной породной перемычки [3] является:The disadvantage of the known temporary protective rock bulkhead [3] is:

- сложность сооружения и технологии возведения наклонной компенсационной камеры;- the complexity of the construction and construction technology of the inclined compensation chamber;

- недостаточная эффективность гашения УВВ в одной восстающей выработке (горном проходе);- insufficient efficiency of air-blast extinguishing in one upward working (mountain pass);

Известна временная защитная породная перемычка (книга: Гурин А.А., Малый П.С., Савенко С.К. Ударные воздушные волны в горных выработках. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Недра, 1983, стр. 162, рис. 8.13.) - [4], содержащая обрушенную горную породу, находящуюся в проходе с врубами и полностью его закрывающая, которая образована предварительной проходкой вееров спаренных восстающих, закладкой в них шпуровых зарядов и подрывом последних в очередности от окончаний веера спаренных восстающих к его центру.Known temporary protective rock bulkhead (book: Gurin A.A., Maly P.S., Savenko S.K. Air shock waves in mine workings. 2nd edition, revised and added. M., Nedra, 1983, p. 162, Fig. 8.13.) - [4], containing collapsed rock, located in the passage with cuts and completely covering it, which is formed by preliminary driving of fans of paired rising ones, placing borehole charges in them and detonating the latter in order from the ends of the fan paired uprising towards its center.

Недостатком аналога [4] является то, что при воздействии на нее УВВ сверхрасчетных значений она (перемычка) может не выдержать такой нагрузки и допустить прорыв сверхрасчетной УВВ в защищаемый объем. Кроме того, после погашения УВВ или серий УВВ необходимы значительные материальные и временные затраты по ликвидации защитной временной перемычки и обеспечения необходимости прохода в основной защищаемый объем.The disadvantage of the analogue [4] is that when exposed to over-rated air-blast values, it (the bulkhead) may not withstand such a load and allow the over-design air-blast to break through into the protected volume. In addition, after the redemption of air-blast or air-blast series, significant material and time costs are required to eliminate the protective temporary bulkhead and ensure the need for passage into the main protected volume.

Известен «Способ защиты от ударной воздушной волны временной породной перемычкой» по патенту РФ: RU 2236598 С1 от 20.09.2004, МПК E21F 5/00, E21F 17/103 - [5], а также устройство для его реализации, раскрытое в графических материалах аналога. Устройство защитной временной породной перемычки по способу [5] состоит из расположенных в горной выработке (тоннеле) перед защищаемым объемом вееров спаренных восстающих с заложенными в них шпуровыми зарядами взрывчатого вещества. После вееров спаренных восстающих в сторону защищаемого объема горная выработка содержит расположенный на своде горной выработки (тоннеля) армированный анкерами выступ. Перед веерами спаренных восстающих (первым "веером спаренных восстающих") в сторону, противоположную защищаемому объему, в подошве горной выработки (тоннеля) расположен закрытый плитой с расположенным под ней по ее периметру зарядом взрывчатого вещества приямок, по объему равный или больше, чем расчетный объем обрушаемой породы временной перемычки. На входе в защищаемую горную выработку (тоннель) перед защищаемым объемом и расположением вееров спаренных восстающих на достаточном (расчетном) расстоянии для срабатывания шпуровых зарядов и образования временной породной перемычки расположен датчик. Усиленный анкерами выступ устроен в самом слабом месте породной перемычки. Усиленный анкерами выступ устроен в самом слабом месте породной перемычки (после обрушения взрывом породы), а именно сверху он укрепляет породную перемычку и не допустит прорыва УВВ в защищаемый объем. Закрытый плитой приямок могут устраивать непосредственно под веерами спаренных восстающих, при этом плиту подбирают на нагрузку как удара от масс обрушаемой породы, так и на нагрузку от утилизации энергии сверхрасчетной УВВ на временной породной перемычке. Датчик срабатывает только на прохождение разрушающей УВВ сверхрасчетных параметров. От датчика сигнал подается в автоматическую систему управления подрыва шпуровых зарядов взрывчатого вещества, а при прохождении УВВ малой мощности объем защищается известными способами, например использованием дверей, ворот, убираемых временных перемычек и т.д. Датчик располагают на определенном (расчетном) расстоянии от защищаемого объема и веерных спаренных восстающих, которое позволит при прохождении УВВ от датчика к сооружаемой породной перемычке заблаговременно подорвать (в указанной выше последовательности) шпуровые заряды и обрушить горную породу, тем самым перекрыть полностью горную выработку (тоннель), ведущую к защищаемому объему. Датчик может располагаться, например, на временной перегородке (дверях) и т.д.The known "Method of protection against an air shock wave with a temporary rock bridge" according to the RF patent: RU 2236598 C1 dated 20.09.2004, IPC E21F 5/00, E21F 17/103 - [5], as well as a device for its implementation, disclosed in graphic materials analogue. The device of a protective temporary rock bulkhead according to the method [5] consists of located in the mine workings (tunnel) in front of the protected volume of the fans of the paired rising with the blast-hole charges of the explosive embedded in them. After the fans of the paired ones rising towards the protected volume, the mine working contains a ledge reinforced with anchors located on the roof of the mine working (tunnel). In front of the fans of the paired uprising (the first "fan of the paired uprising") in the direction opposite to the protected volume, in the bottom of the mine working (tunnel) there is a pit closed by a slab with an explosive charge located under it along its perimeter, the volume is equal to or greater than the calculated volume the collapsed rock of the temporary bulkhead. A sensor is located at the entrance to the protected mine working (tunnel) in front of the protected volume and the location of the fans of the paired rising ones at a sufficient (calculated) distance to trigger the blast-hole charges and form a temporary rock bulkhead. A ledge reinforced with anchors is located at the weakest point of the rock bulkhead. The ledge reinforced with anchors is arranged in the weakest point of the rock bulkhead (after the rock burst), namely from above it strengthens the rock bulkhead and will not allow air-blast breakthrough into the protected volume. A pit closed by a slab can be arranged directly under the fans of the paired rising ones, while the slab is selected for the load of both the impact from the masses of the caving rock, and the load from the utilization of the energy of the oversized air-blast on the temporary rock bulkhead. The sensor responds only to the passage of the destructive air-blast oversized parameters. From the sensor, the signal is sent to the automatic control system for blasting blast-hole explosive charges, and when a low-power air-blast passes through, the volume is protected by known methods, for example, using doors, gates, removable temporary jumpers, etc. The sensor is located at a certain (calculated) distance from the protected volume and fan-shaped paired uplifts, which will allow, when the air-blast passes from the sensor to the rock bulkhead under construction, to detonate in advance (in the above sequence) the blast-hole charges and collapse the rock, thereby completely blocking the mine workings (tunnel ) leading to the volume to be protected. The sensor can be located, for example, on a temporary partition (doors), etc.

Недостатком устройства защитной временной породной перемычки по способу [5] также является то, что при воздействии на нее УВВ сверхрасчетных значений она (перемычка) может не выдержать такой нагрузки и допустить прорыв сверхрасчетной УВВ в защищаемый объем. Кроме того, при воздействии УВВ сверхрасчетных значений есть вероятность срабатывания взрывчатого вещества заложенного под плитой закрывающей приямок, что снижает надежность технического решения в целом.The disadvantage of the protective temporary rock bulkhead device according to the method [5] is also that when exposed to oversized air-blast values, it (the bulkhead) may not withstand such a load and allow the over-design air-blast to break through into the protected volume. In addition, when exposed to oversized air-blast values, there is a likelihood of triggering an explosive embedded under the slab covering the pit, which reduces the reliability of the technical solution as a whole.

Прототипом заявленного изобретения является «Временная защитная породная перемычка» по патенту РФ: RU 2249114 С1 от 27.03.2005, МПК E21F 17/103, E21F 5/00 - [6], содержащая обрушенную горную породу, находящуюся в проходе с врубами и полностью его закрывающая, которая образована предварительной проходкой вееров спаренных восстающих, закладкой в них шпуровых зарядов. В горной породе перед временной породной перемычкой выполнены два сопряженных боковых горизонтальных тупиковых тоннеля под острыми углами ±40…60° к направлению ударной воздушной волны (УВВ) поперечной площадью, равной площади сечения основного прохода, и длиной 5…5 размеров ширины прохода. Со стороны входа УВВ углы поверхностей сопряжения защищаемого прохода и тупиковых тоннелей выполнены закругленными.The prototype of the claimed invention is "Temporary protective rock bulkhead" according to the RF patent: RU 2249114 C1 dated 03/27/2005, IPC E21F 17/103, E21F 5/00 - [6], containing collapsed rock located in the passage with cuttings and completely the closing one, which is formed by preliminary driving of the fans of the paired rising ones, the laying of borehole charges in them. In the rock in front of the temporary rock bulkhead, two conjugated lateral horizontal dead-end tunnels are made at acute angles of ± 40 ... 60 ° to the direction of the air blast wave (air blast) with a transverse area equal to the cross-sectional area of the main passage and 5 ... 5 dimensions of the passage width. From the side of the air-blast entrance, the corners of the mating surfaces of the protected passage and the dead-end tunnels are made rounded.

Недостатком прототипа [6] является то, что для ликвидации такой породной защитной перемычки необходимы значительные энергетические и временные затраты по транспортировке фракций обрушенной породы из горной выработки в горизонтальные тупиковые тоннели.The disadvantage of the prototype [6] is that the elimination of such a protective rock bulkhead requires significant energy and time costs for the transportation of fractions of collapsed rock from the mine workings into horizontal dead-end tunnels.

Вышеприведенный недостаток ставят задачу минимизации энергетических и временных затрат по освобождению прохода горной выработки от временной защитной породной перемычки (ВЗПП), а именно для снижения энергетических и временных затрат по транспортировке обрушенной породы из горной выработки в горизонтальные тупиковые тоннели.The above drawback sets the task of minimizing the energy and time costs for freeing the mine passage from the temporary protective rock bulkhead (VZP), namely, to reduce the energy and time costs for transporting the collapsed rock from the mine working to the horizontal dead-end tunnels.

Указанная задача (сущность изобретения) достигается тем, что ВЗПП, содержащая обрушенную горную породу, находящуюся в проходе с врубами и полностью его закрывающая, которая образована предварительной проходкой вееров спаренных восстающих, закладкой в них шпуровых зарядов, при этом в горной породе перед ВЗПП выполнены два сопряженных боковых тупиковых тоннеля под острым углом к направлению УВВ, поперечной площадью равной площади сечения основного прохода и длинной 5…15 размеров ширины прохода, при этом два сопряженных боковых тупиковых тоннеля дополнительно выполнены наклонными вниз от основного прохода под углом - 15…50° к направлению УВВ. Угол наклона - «минус» 15…50° к направлению УВВ в основном зависит от расчетной величины фракций обрушенной породы, а также от других расчетных параметров.The specified task (essence of the invention) is achieved by the fact that the VZP, containing the collapsed rock, located in the passage with cuts and completely covering it, which is formed by preliminary driving of the fans of the paired rising ones, the laying of blast-hole charges in them, while in the rock in front of the VZP two of conjugated lateral dead-end tunnels at an acute angle to the air-blast direction, a transverse area equal to the cross-sectional area of the main passage and a length of 5 ... 15 dimensions of the passage width, while two conjugated lateral dead-end tunnels are additionally made inclined downward from the main passage at an angle of 15 ... 50 ° to the direction Air-blast. The angle of inclination is "minus" 15 ... 50 ° to the air-blast direction mainly depends on the calculated value of the crushed rock fractions, as well as on other design parameters.

Техническим результатом является снижение энергетических и временных затрат по освобождению прохода горной выработки от обрушенной временной защитной породной перемычки, а именно по облегчению заполнения обрушенной породы из прохода горной выработки в тупиковые тоннели.The technical result is to reduce the energy and time costs for freeing the mine passage from the collapsed temporary protective rock bulkhead, namely, to facilitate the filling of the collapsed rock from the mine passage into the dead-end tunnels.

Технический результат достигается тем, что при заполнении дополнительно наклонных вниз («низходящих») двух тупиковых тоннелей расположенных от основного прохода под углом - 15…50° (вниз) к направлению УВВ, обрушенной породой из прохода горной выработки, порода под действием силы тяжести будет самостоятельно осыпаться и заполнять эти два тупиковые тоннели. При этом в заявленном техническом решении, как и в прототипе, сохраняется высокая эффективность гашения в двух тупиковых тоннелях УВВ, в том числе и сверхрасчетных значений, что гарантированно не допустит прорыва сверхрасчетной УВВ в защищаемый объем.The technical result is achieved by the fact that when filling in additionally inclined downward ("descending") two dead-end tunnels located from the main passage at an angle of 15 ... 50 ° (downward) to the direction of air-blast, the rock from the passage of the mine working, the rock under the influence of gravity will crumble on their own and fill these two dead-end tunnels. At the same time, the claimed technical solution, as well as in the prototype, retains a high extinguishing efficiency in two dead-end tunnels of air-blast, including over-rated values, which is guaranteed to prevent the over-design air-blast from breaking into the protected volume.

В заявленном техническом решении, также как и в прототипе использована образованная ВЗПП из горной породы, обрушенной в проход с врубами и полностью его закрывающая. ВЗПП образованна предварительной проходкой вееров спаренных восстающих, закладкой в них шпуровых зарядов и подрывом последних (от сигнала датчика, вынесенного в направлении прихода сверхрасчетной УВВ) в очередности от окончаний веера спаренных восстающих к его центру. Сверхрасчетная УВВ дополнительно ослабляется в двух сопряженных боковых тупиковых тоннелях, расположенных в горизонтальной проекции (вид сверху) под острыми углами ±40…60° к направлению УВВ (угол сопряжения зависит от типа горной породы). Два боковые тупиковые тоннели выполнены поперечной площадью равной площади сечения основного прохода и длинной 5…15 размеров ширины прохода, при этом со стороны подхода УВВ углы поверхностей сопряжения прохода (в защищаемый объем горной выработки) и тупиковых тоннелей выполнены закругленными. В отличие от прототипа два сопряженных боковых тупиковых тоннеля дополнительно выполнены наклонными вниз от основного прохода под углом - 15…50° (например, - 45°) к направлению УВВ. Это позволяет существенно снизить энергетические и временные затраты по освобождению прохода горной выработки от обрушенной ВЗПП. Так как обрушенной породы из прохода горной выработки в будет заполняться частично использую силу тяжести Земли, под действием которой фракций обрушенной породы ВЗПП будут скатывается (ссыпаться) к нижним торцам двух тупиковых тоннелей.In the claimed technical solution, as well as in the prototype, the formed VZPP is used from the rock, collapsed into the passage with cuts and completely closes it. The VZPP is formed by preliminary driving of the fans of the paired rising ones, placing the borehole charges in them and detonating the latter (from the sensor signal taken out in the direction of the arrival of the over-rated air-blast) in sequence from the ends of the fan of the coupled rising ones to its center. The oversized air-blast is additionally weakened in two conjugated lateral dead-end tunnels located in a horizontal projection (top view) at acute angles of ± 40 ... 60 ° to the air-blast direction (the conjugation angle depends on the type of rock). Two lateral dead-end tunnels are made with a transverse area equal to the cross-sectional area of the main passage and a length of 5 ... 15 dimensions of the passage width, while on the side of the air-blast approach, the corners of the passage mating surfaces (into the protected volume of the mine) and the dead-end tunnels are rounded. In contrast to the prototype, two adjoining lateral dead-end tunnels are additionally made inclined downward from the main passage at an angle of 15 ... 50 ° (for example, 45 °) to the direction of the air-blast. This allows you to significantly reduce the energy and time costs for clearing the mine passage from the collapsed runway. Since the collapsed rock from the mine passage in will be filled in part using the Earth's gravity, under the action of which the fractions of the collapsed rock of the VZPP will roll (crumble) to the lower ends of the two dead-end tunnels.

Два сопряженных боковых низходящих тупиковых тоннеля существенно снизят нагрузку от УВВ на ВЗПП и, тем самым, гарантированно не допустят прорыв сверхрасчетной УВВ в защищаемый объем. Тупиковые тоннели технологичны в изготовлении, и после гашения УВВ используются для размещения в них, фракций горной породы от ВЗПП. Расположение двух сопряженных боковых горизонтальных тупиковых тоннеля, под острыми углами ±40…60° к направлению УВВ, приводит к существенному отводу энергии УВВ от ВЗПП. Угол сопряжения (например, 50°) зависит от типа горной породы. Выполнение сопряженных горизонтальных тупиковых тоннелей, поперечной площадью равной площади сечения основного прохода, позволит без скачков волн УВВ (уплотнения - разрежения, которые могут оказать вредное дополнительное воздействие на временную защитную породную перемычку) перенаправить энергию УВВ в тупиковые тоннели. Выполнение сопряженных горизонтальных тупиковых тоннелей длинной 5…15 (например, 12) размеров ширины прохода и по объему равных или больше, чем расчетный объем обрушаемой породы временной перемычки, позволит оптимально и эффективного гасить энергию УВВ. При этом надо исходить (находить оптимальное решение по длине тоннелей) от угла сопряжения, типа грунта и стоимости проходки этих тоннелей. После гашения на ВЗПП и в тупиковых тоннелях энергии УВВ (или серий воздействий УВВ), породу ВЗПП можно с минимальными энергетическими и временными затратами убрать в свободные объемы использованных для гашения УВВ низходящих тупиковых тоннелях, находящихся в непосредственной близости от места сооружения ВЗПП, а именно перед ней. То есть, быстро обеспечить проходимость прохода в защищаемый объем.Two conjugated lateral descending dead-end tunnels will significantly reduce the load from the air-blast on the runway and, thus, will guaranteed not to allow the over-rated air-blast to break through into the protected volume. Dead-end tunnels are technologically advanced to manufacture, and after extinguishing the air-blast, they are used to accommodate rock fractions from the VZPP in them. The location of two conjugate lateral horizontal dead-end tunnels, at acute angles of ± 40 ... 60 ° to the air-blast direction, leads to a significant removal of air-blast energy from the air-blast zone. The fillet angle (eg 50 °) depends on the type of rock. Implementation of conjugate horizontal dead-end tunnels with a transverse area equal to the cross-sectional area of the main passage will allow, without air-blast wave surges (compaction - rarefaction, which can have a harmful additional effect on a temporary protective rock bulkhead), redirect air-blast energy into the dead-end tunnels. Implementation of conjugated horizontal dead-end tunnels 5 ... 15 (for example, 12) long and equal in volume to or greater than the calculated volume of the caving rock of the temporary bulkhead, will optimally and efficiently extinguish the air-blast energy. In this case, it is necessary to proceed (find the optimal solution for the length of the tunnels) from the interface angle, the type of soil and the cost of tunneling these tunnels. After extinguishing the air-blast energy (or a series of air-blast impacts) at the air-blast zone and in the dead-end tunnels, the rock of the air-blast zone can be removed with minimal energy and time costs into the free volumes of the descending dead-end tunnels used for air-blast blanking, located in the immediate vicinity of the site of the air-blast construction, namely in front of her. That is, quickly ensure the passage through the protected volume.

На фиг. 1 представлен продольный разрез В-В ВЗПП после ее образования взрывом в проходе горной выработки, и в месте проходки вееров спаренных восстающих, а также в месте устройства двух сопряженных боковых низходящих тупиковых тоннелей под острыми углами к направлению УВВ.In FIG. 1 shows a longitudinal section of V-V VZPP after its formation by an explosion in the passage of a mine, and in the place where the fans of the paired raising fans are driven, as well as in the place where two conjugated lateral descending dead-end tunnels are arranged at acute angles to the direction of the air-blast.

На фиг. 2 - продольный разрез В-В после восстановления проходимости прохода горной выработки с уборкой фракций ВЗПП в низходящие тупиковые тоннели.In FIG. 2 - longitudinal section В-В after the restoration of the passability of the mine passage with the removal of VZPP fractions into the descending dead-end tunnels.

На фиг. 3 - вид сверху продольного разреза Д-Д горной выработки после гашения энергии УВВ и уборки фракций породы в низходящие тупиковые тоннели, то есть после восстановление проходимости прохода.In FIG. 3 is a top view of a longitudinal section D-D of a mine working after extinguishing the air-blast energy and removing rock fractions into descending dead-end tunnels, that is, after restoring the passability of the passage.

На фиг. 4 - схематический вид предварительной подготовки для сооружения взрывом ВЗПП в горной выработке, а именно:In FIG. 4 is a schematic view of the preliminary preparation for the construction of a VZPP in a mine working, namely:

- на фиг. 4 а) - поперечный разрез А-А горной выработки (защищаемого прохода с врубами) в месте проходки вееров спаренных восстающих;- in Fig. 4 a) - cross section А-А of a mine working (protected passage with cuts) at the place of driving of the fans of the paired rising;

- на фиг. 4 б) - продольный разрез В-В горной выработки (защищаемого прохода и низходящих тупиковых тоннелей);- in Fig. 4 b) - longitudinal section В-В of the mine workings (protected passage and descending dead-end tunnels);

- на фиг. 4 в) - вид снизу вверх продольного разреза Б-Б горной выработки;- in Fig. 4 c) is a bottom-up view of a longitudinal section BB of a mine working;

- на фиг. 4 г) - поперечный разрез Г-Г горной выработки с низходящими тупиковыми тоннелями.- in Fig. 4 d) - cross section Г-Г of a mine with descending dead-end tunnels.

ВЗПП 1 содержит обрушенную горную породу, находящуюся в проходе 2 с врубами 3 и полностью его закрывающая, которая образована предварительной проходкой вееров спаренных восстающих 4 (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 и 4.6), закладкой в них шпуровых зарядов и подрывом последних в очередности от окончаний веера спаренных восстающих к его центру. В горной породе перед временной породной перемычкой 1 выполнены два сопряженных боковых низходящих тупиковых тоннеля 5 расположены в горизонтальной проекции под острыми углами ±40~60° к направлению УВВ 7 поперечной площадью, равной площади сечения основного прохода, и длиной 5~15 размеров ширины прохода. При этом два сопряженных боковых тупиковых тоннеля 5 выполнены наклонными вниз (низходящими) от основного прохода под углом - 15…50° (например, - 45°) к направлению УВВ. Со стороны подхода УВВ 7 углы поверхностей сопряжения защищаемого прохода 2 и низходящих тупиковых тоннелей 5 выполнены закругленными. После защиты от разрушительного действия УВВ и обеспечения проходимости прохода 2 горную породу 6 перемычки 1 складируют ссыпанием в низходящие тупиковые тоннели 5.VZPP 1 contains collapsed rock, located in passage 2 with cuts 3 and completely covering it, which is formed by preliminary driving of fans of paired rising 4 (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 and 4.6), placing borehole charges in them and blasting the latter in sequence from the ends of the fan of paired uprising to its center. In the rock in front of the temporary rock bulkhead 1, two conjugated lateral descending dead-end tunnels 5 are made in a horizontal projection at acute angles of ± 40 ~ 60 ° to the direction of air-blast 7 with a transverse area equal to the cross-sectional area of the main passage, and a length of 5 ~ 15 dimensions of the passage width. In this case, two coupled lateral dead-end tunnels 5 are made inclined downward (descending) from the main passage at an angle of 15 ... 50 ° (for example, 45 °) to the direction of the air-blast. From the side of the air-blast 7 approach, the corners of the mating surfaces of the protected passage 2 and the descending dead-end tunnels 5 are made rounded. After protection from the destructive action of air-blast and ensuring the passability of the passage 2, the rock 6 of the bulkhead 1 is stored by pouring it into the descending dead-end tunnels 5.

Работает заявленное техническое решение - устройство следующим образом:The claimed technical solution works - the device is as follows:

Первоначально и заблаговременно в проходе 2 перед защищаемым породной перемычкой объемом возводят веерные спаренные восстающие 4 (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 и 4.6) и закладывают в них шпуровые заряды. Затем, со стороны планируемого подхода УВВ 7, до места образования перемычки выполняют два сопряженных боковых низходящие, наклонные вниз под углом - 15…50° (например, - 45°) к направлению УВВ 7 тупиковых тоннеля 5 под острыми углами ±40…60°, также к направлению подхода УВВ 7 поперечной площадью, равной площади сечения основного прохода, и длиной 5…15 размеров его ширины. При необходимости сооружения временной породной перемычки подрывают шпуровые заряды, расположенные в веерных восстающих 4 в очередности от окончаний веера спаренных восстающих к его центру. При подрыве шпуровых зарядов в веерных спаренных восстающих 4 горная порода обрушивается и полностью перекрывает проход 2, при этом ВЗПП 1 готова для гашения УВВ 7 расчетной и сверхрасчетной мощности. При подходе УВВ 7 частично гасится на временной породной перемычке 1, а частично разделяется и поступает для дальнейшего гашения в два низходящие тупиковые тоннели 5 (для снижения нагрузки на ВЗПП 1). В двух низходящих тупиковых тоннелях 5 УВВ 7 гасится как за счет поглощения волны стенками тоннеля 5, так и за счет периодического отражения (переотражения).Initially and in advance, in passage 2, in front of the protected rock bulkhead, fan paired rising 4 (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 and 4.6) are erected and blasthole charges are placed in them. Then, from the side of the planned approach of the air-blast 7, to the place of formation of the bulkhead, two conjugate lateral descending ones are performed, inclined downward at an angle of 15 ... 50 ° (for example, 45 °) to the direction of the air-blast 7, dead-end tunnels 5 at acute angles ± 40 ... 60 ° , also to the direction of approach of the air-blast 7 with a transverse area equal to the cross-sectional area of the main passage, and a length of 5 ... 15 dimensions of its width. If necessary, the construction of temporary rock bridges is undermined by blast-hole charges located in fan-shaped rising 4 in sequence from the ends of the fan of paired rising to its center. When blast-hole charges are detonated in fan paired rising 4, the rock collapses and completely blocks the passage 2, while the VZPP 1 is ready to extinguish the air-blast 7 of the calculated and over-rated power. When approaching, air-blast 7 is partially extinguished at the temporary rock bulkhead 1, and partially separated and supplied for further extinguishing into two descending dead-end tunnels 5 (to reduce the load on the runway 1). In two descending dead-end tunnels 5, the air-blast 7 is extinguished both due to the absorption of the wave by the walls of the tunnel 5, and due to periodic reflection (re-reflection).

После окончания действия УВВ 7 на ВЗПП 1 и на два низходящих тупиковых тоннеля 5, (после ликвидации возможных разрушений) фракции породы 6 ВЗПП 1 убирают в свободные объемы двух низходящих тупиковых тоннелей 5 и, тем самым, обеспечивают проходимость прохода 2 горной выработки в основной защищаемый объем. Уборку горной породы временной перемычки 1 выполняют механизированным способом.After the end of the action of air-blast 7 at VZPP 1 and on two descending dead-end tunnels 5, (after elimination of possible destruction), the rock fractions 6 of the VZPP 1 are removed into the free volumes of two descending dead-end tunnels 5 and, thus, ensure the passability of the passage 2 of the mine working into the main protected volume. The cleaning of the rock of the temporary dam 1 is performed in a mechanized way.

Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в том, что высокой эффективности защиты охраняемого (защищаемого) объема сооружением (при помощи взрыва) ВЗПП 1, существенно уменьшены энергетические и временные затраты последующего восстановления полной проходимости прохода горной выработки при ссыпании и складировании фракций породы 6 ВЗПП 1 в низходящих тупиковых тоннелях 5.The technical and economic advantage of the invention lies in the fact that the high efficiency of protection of the protected (protected) volume by the structure (by means of an explosion) of the VZPP 1, significantly reduced the energy and time costs of the subsequent restoration of the full passability of the mine passage during the pouring and storage of rock fractions 6 VZPP 1 in descending dead-end tunnels 5.

Предполагается, что предложенная ВЗПП 1 предназначена для защиты от УВВ 7 большой и сверх большой мощности однократного действия. При этом параметры и характеристики заявленной ВЗПП 1 не уступают защитным свойствам постоянных перемычек, например, из бетона, но при этом обеспечивается последующая полная проходимость прохода 2 горной выработки.It is assumed that the proposed VZP 1 is designed to protect against air-blast 7 of high and extra high power of single action. At the same time, the parameters and characteristics of the declared VZPP 1 are not inferior to the protective properties of permanent bridges, for example, from concrete, but at the same time, the subsequent full passability of the mine passage 2 is ensured.

Создание ВЗПП в совокупности с ограничительными и отличительными признаками формулы изобретения является новым для общеизвестных устройств защиты от УВВ и, следовательно, соответствует критерию "новизна".The creation of a VZP in conjunction with the limiting and distinctive features of the claims is new for generally known air-blast protection devices and, therefore, meets the "novelty" criterion.

Совокупность признаков формулы изобретения не известна на данном уровне развития техники и не следует из общеизвестных устройств защиты от УВВ, что доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень" (об этом свидетельствует также проведенный патентный поиск и ссылка на источники информации [1]-[6]).The set of features of the claims is not known at this level of technical development and does not follow from well-known devices for protection against air-blast, which proves compliance with the criterion of "inventive step" (this is also evidenced by the conducted patent search and reference to information sources [1] - [6]) ...

Реализация предложенной временной защитной породной перемычки может быть осуществлена известными и применяемыми методами, технологиями и оборудованием, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".The implementation of the proposed temporary protective rock bridge can be carried out by known and applied methods, technologies and equipment, from which follows the compliance with the criterion of "industrial applicability".

Источники информации:Sources of information:

1. Патент РФ: RU 2249113 С1 от 27.03.2005, МПК E21F 17/103, E21F 5/00, «Тепловолногасительное устройство многократного действия».1. RF patent: RU 2249113 C1 dated March 27, 2005, IPC E21F 17/103, E21F 5/00, "Reusable heat extinguishing device".

2. Патент РФ: RU 2167304 С1 от 20.05.2001, МПК E21F 5/00, «Устройство для защиты от ударной волны в шахтных стволах».2. RF patent: RU 2167304 C1 from 20.05.2001, IPC E21F 5/00, "Device for protection against a shock wave in mine shafts."

3. Книга: Гурин А.А., Малый П.С., Савенко С.К. Ударные воздушные волны в горных выработках. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Недра, 1983, стр. 163, рис. 8.14.3. Book: Gurin A.A., Maly PS, Savenko S.K. Air shockwaves in mine workings. Ed. 2nd, rev. and add. M., Nedra, 1983, p. 163, fig. 8.14.

4. Книга: Гурин А.А., Малый П.С., Савенко С.К. Ударные воздушные волны в горных выработках. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Недра, 1983, стр. 162, рис. 8.13.4. Book: Gurin A.A., Maly PS, Savenko S.K. Air shockwaves in mine workings. Ed. 2nd, rev. and add. M., Nedra, 1983, p. 162, fig. 8.13.

5. Патент РФ: RU 2236598 С1 от 20.09.2004, МПК E21F 5/00, E21F 17/103, «Способ защиты от ударной воздушной волны временной породной перемычкой».5. RF patent: RU 2236598 C1 from 20.09.2004, IPC E21F 5/00, E21F 17/103, "Method of protection against an air shock wave by a temporary rock bridge".

6. Патент РФ: RU 2249114 С1 от 27.03.2005, МПК E21F 17/103, E21F 5/00, «Временная защитная породная перемычка» - прототип.6. RF patent: RU 2249114 C1 dated 27.03.2005, IPC E21F 17/103, E21F 5/00, "Temporary protective rock bridge" - prototype.

Claims (1)

Временная защитная породная перемычка, содержащая обрушенную горную породу, находящуюся в проходе с врубами и полностью его закрывающую, которая образована предварительной проходкой вееров спаренных восстающих, закладкой в них шпуровых зарядов, при этом в горной породе перед временной защитной породной перемычкой выполнены два сопряженных боковых тупиковых тоннеля под острым углом к направлению УВВ поперечной площадью, равной площади сечения основного прохода, и длиной 5…15 размеров ширины прохода, отличающаяся тем, что два сопряженных боковых тупиковых тоннеля дополнительно выполнены «нисходящими», наклонными вниз от основного прохода под углом 15…50° к направлению УВВ.Temporary protective rock bulkhead, containing collapsed rock, located in the passage with cuts and completely covering it, which is formed by preliminary driving of paired rising fans, placing borehole charges in them, while in the rock in front of the temporary protective rock bulkhead two conjugated lateral blind tunnels are made at an acute angle to the direction of air-blast with a transverse area equal to the cross-sectional area of the main passage, and a length of 5 ... 15 dimensions of the passage width, characterized in that two adjacent lateral dead-end tunnels are additionally made "descending", inclined downward from the main passage at an angle of 15 ... 50 ° towards the air-blast direction.
RU2019115547A 2019-05-21 2019-05-21 Temporary protective rock web RU2726823C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115547A RU2726823C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Temporary protective rock web

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115547A RU2726823C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Temporary protective rock web

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726823C1 true RU2726823C1 (en) 2020-07-15

Family

ID=71616580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115547A RU2726823C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Temporary protective rock web

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726823C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1442139A (en) * 1972-09-22 1976-07-07 Nylex Corp Ltd Mine brattices
US4036024A (en) * 1974-06-12 1977-07-19 Bergwerksverband Gmbh Device for closing off a mine gallery especially for use to prevent spreading of underground explosions
SU1634784A1 (en) * 1989-03-15 1991-03-15 Научно-Исследовательский Горнорудный Институт Method for sealing off mine workings
RU2236598C1 (en) * 2003-03-24 2004-09-20 Военный инженерно-технический университет Method for protection from air-blast by temporary rock wall
RU2249114C1 (en) * 2004-01-22 2005-03-27 Военный инженерно-технический университет Temporary protective rock wall

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1442139A (en) * 1972-09-22 1976-07-07 Nylex Corp Ltd Mine brattices
US4036024A (en) * 1974-06-12 1977-07-19 Bergwerksverband Gmbh Device for closing off a mine gallery especially for use to prevent spreading of underground explosions
SU1634784A1 (en) * 1989-03-15 1991-03-15 Научно-Исследовательский Горнорудный Институт Method for sealing off mine workings
RU2236598C1 (en) * 2003-03-24 2004-09-20 Военный инженерно-технический университет Method for protection from air-blast by temporary rock wall
RU2249114C1 (en) * 2004-01-22 2005-03-27 Военный инженерно-технический университет Temporary protective rock wall

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011103620A1 (en) A method of reducing subsidence or windblast impacts from longwall mining
KR101995174B1 (en) structure base rock fragmentation of slight vibration
CN109372556A (en) Sandwich arch suitable for surrounding rock support of high stress soft rock tunnel and construction method
CN103629980A (en) Adjacent existing railway steep mountain loosen control blast construction method
CN104963700B (en) Soft rock roadway surrounding rock high pressure gas active presplitting grouting device and method
EP1336074B1 (en) Drillhole blasting
CN103983147A (en) Permafrost region road tunnel peripheral hole blasting construction method
CN104930936A (en) Rapid controlled blasting demolition method for arch-shaped highway over-line bridge
JPH1193559A (en) Bedrock cutting method utilizing tensile breakage
CN108999596A (en) A kind of supercritical CO2The method of point type jet impulse gas explosion fracturing coal and rock
KR102131823B1 (en) Method of excavation
KR100643593B1 (en) Blasting vibration reduction excavation method combining chemicals and explosives
CN107762511B (en) A quasi-strip coal mining method for top-cutting and filling adjacent goaf
CN111780633B (en) Step-type rapid excavation method for IV-V-level surrounding rock lower step of double-track tunnel
CN107328322B (en) Cable-stayed type truss bridge blasting method is held under one kind
RU2726823C1 (en) Temporary protective rock web
RU2060398C1 (en) Method for preparation of waterproofing stopping for operation under emergency conditions
US4550786A (en) Method of driving steel profiles into a rock substratum
US7896443B2 (en) Ore extraction using combined blast and thermal fragmentation
KR100885925B1 (en) Blasting and dismantling method of silo with large cross section cylindrical structure
KR100312349B1 (en) V-cut blasting method with stage advanced blasting
RU2236598C1 (en) Method for protection from air-blast by temporary rock wall
RU2249114C1 (en) Temporary protective rock wall
CN117052437A (en) A tunnel construction method using curtain grouting and grout-stopping walls to cross high-pressure and water-rich fault zones
CN109059690A (en) A kind of open cut tunnel for effectively preventing slungshot, reducing vibration is perpendicular to dig standing method