RU2726823C1 - Temporary protective rock web - Google Patents
Temporary protective rock web Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
- E21F17/103—Dams, e.g. for ventilation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means 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
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
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,
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-
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.
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
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-
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
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
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,
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,
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,
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,
Claims (1)
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)
| 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 |
-
2019
- 2019-05-21 RU RU2019115547A patent/RU2726823C1/en active
Patent Citations (5)
| 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 |