JPS5925080B2 - 鉱山用支持体 - Google Patents
鉱山用支持体Info
- Publication number
- JPS5925080B2 JPS5925080B2 JP50107927A JP10792775A JPS5925080B2 JP S5925080 B2 JPS5925080 B2 JP S5925080B2 JP 50107927 A JP50107927 A JP 50107927A JP 10792775 A JP10792775 A JP 10792775A JP S5925080 B2 JPS5925080 B2 JP S5925080B2
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- Japan
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- sleeve
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Links
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D15/00—Props; Chocks, e.g. made of flexible containers filled with backfilling material
- E21D15/14—Telescopic props
- E21D15/16—Telescopic props with parts held together by positive means, with or without relative sliding movement when the prop is subject to excessive pressure
- E21D15/18—Telescopic props with parts held together by positive means, with or without relative sliding movement when the prop is subject to excessive pressure with one part resting on a supporting medium, e.g. rubber, sand, bitumen, lead, located in the other part, with or without expulsion or displacement of the medium upon excessive pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Pallets (AREA)
- Clamps And Clips (AREA)
- Forging (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、硬岩の深部レベル採掘において使用するのに
好適な鉱山用支持体に関する。
好適な鉱山用支持体に関する。
例えば南アフリカの全鉱山におけるような硬岩の深部レ
ベル採掘場の上盤は、圧縮性のマットまたはサイドイン
チパンク、および特定区域では坑木打柱およびまたは水
硬性打柱によって、徐行中の崩落防止のために支持され
るのが普通である。
ベル採掘場の上盤は、圧縮性のマットまたはサイドイン
チパンク、および特定区域では坑木打柱およびまたは水
硬性打柱によって、徐行中の崩落防止のために支持され
るのが普通である。
前記マットやサンドインチパックの主な欠点は、運搬と
建造に人手を多く必要とするので費用がかかることと、
これらを構成する材料がゆるい性質であるために当初の
負荷抵抗に乏しいこととである。
建造に人手を多く必要とするので費用がかかることと、
これらを構成する材料がゆるい性質であるために当初の
負荷抵抗に乏しいこととである。
その他の欠点は、十分な負荷抵抗を呈するのはその元の
長さの小部分だけであることと火災に対して弱いことと
である。
長さの小部分だけであることと火災に対して弱いことと
である。
坑木打柱は、採掘場の上盤と下盤との間に押込マした単
一の柱から成っている。
一の柱から成っている。
これらの支持体は、極(限られた程度の圧縮力しか持た
ないので一時的な支持体としてのみ用いられる。
ないので一時的な支持体としてのみ用いられる。
しかし、荷重が打柱の全支持能力まで発達する期間を延
ばすために様々な手段が講ぜられている。
ばすために様々な手段が講ぜられている。
その1つは、上盤およびまたは下盤の間に全荷重が加わ
らない前に圧縮される打柱を押込めることである。
らない前に圧縮される打柱を押込めることである。
他の手段は、単一の要素かまたはいくつかの部分要素の
支柱からなる打柱を剛性の鋼製或いは鉄製の管すなわち
スリーブでかこむと共に該スリーブの一端または両端か
ら成る長さの打柱を突出させることである。
支柱からなる打柱を剛性の鋼製或いは鉄製の管すなわち
スリーブでかこむと共に該スリーブの一端または両端か
ら成る長さの打柱を突出させることである。
これらの打柱の圧縮範囲は普通の坑木打柱のそれと等し
くされ、打柱として使用するには短か過ぎる杭木の片が
利用され得るという利点を持っている。
くされ、打柱として使用するには短か過ぎる杭木の片が
利用され得るという利点を持っている。
前記スリーブは硬質の鋼または鉄でつ(もれ、再使用可
能なように構成されている。
能なように構成されている。
水硬性打柱は上記の問題の多くを克服するが、高価であ
り、圧縮度も限られる。
り、圧縮度も限られる。
本発明の目的は、水硬性打柱よりも実質的に安くしかも
上記の問題を克服し得る鉱山用支持体を提供することに
ある。
上記の問題を克服し得る鉱山用支持体を提供することに
ある。
本発明によれば、鉱山用支持体の両端の間に延びている
負荷に抵抗する杭木要素と、該杭木要素の長さの少なく
とも大部分に亘って該杭木要素を完全に包囲するスリー
ブとを含入、前記杭木の木目が該スリーブの軸線に対し
てほぼ平行になっている鉱山用支持体において、前記杭
木要素は該スリーブ内に挿入する前に予じめ成形されて
、該スリーブ内に緊密に嵌合されるように且つ該スリー
ブの内面の実質的な全面に接触されるようになっており
、前記スリーブ自体は延性を有する材料で作られていて
、該スリーブの軸線方向に作用される次第に増大する負
荷のもとに該鉱山用支持体が最初に圧縮されるときには
、前記スリーブは、実質的に変形しないで、該木目の方
向に対して横方向に該杭木要素が膨張するのを抑制する
ことができるようになっており、該鉱山用支持体が続い
て更に圧縮されるときには、前記スリーブは、該スリー
ブが破裂される前に、その長さが大幅に減少されるとと
もにその断面が大幅に膨張するようになっており、該ス
リーブの断面が膨張されたところにある前記杭木は破損
されて繊維状の物質になっていることを特徴とする鉱山
用支持体が提供される。
負荷に抵抗する杭木要素と、該杭木要素の長さの少なく
とも大部分に亘って該杭木要素を完全に包囲するスリー
ブとを含入、前記杭木の木目が該スリーブの軸線に対し
てほぼ平行になっている鉱山用支持体において、前記杭
木要素は該スリーブ内に挿入する前に予じめ成形されて
、該スリーブ内に緊密に嵌合されるように且つ該スリー
ブの内面の実質的な全面に接触されるようになっており
、前記スリーブ自体は延性を有する材料で作られていて
、該スリーブの軸線方向に作用される次第に増大する負
荷のもとに該鉱山用支持体が最初に圧縮されるときには
、前記スリーブは、実質的に変形しないで、該木目の方
向に対して横方向に該杭木要素が膨張するのを抑制する
ことができるようになっており、該鉱山用支持体が続い
て更に圧縮されるときには、前記スリーブは、該スリー
ブが破裂される前に、その長さが大幅に減少されるとと
もにその断面が大幅に膨張するようになっており、該ス
リーブの断面が膨張されたところにある前記杭木は破損
されて繊維状の物質になっていることを特徴とする鉱山
用支持体が提供される。
前記杭木要素を完全に包囲するスリーブは、かならずし
も金属材料でなるものである必要はなく、延性材料から
なるものであれば良い。
も金属材料でなるものである必要はなく、延性材料から
なるものであれば良い。
また、スリーブの長さは杭木要素の長さと同じにされる
のが好ましいが、杭木要素がスリーブの一端または両端
から成る長さ突出させるようにすることもできる。
のが好ましいが、杭木要素がスリーブの一端または両端
から成る長さ突出させるようにすることもできる。
杭木要素を完全に包囲するスリーブは単一のスリーブで
構成することができるが、後述する実施例で説明される
ように、使用中に鉱山用支持体に加わる荷重の方向に互
いに差込み式にされた2つのスリーブで構成することも
できる。
構成することができるが、後述する実施例で説明される
ように、使用中に鉱山用支持体に加わる荷重の方向に互
いに差込み式にされた2つのスリーブで構成することも
できる。
添付図面に示す実施例を参照しながら本発明を説明する
。
。
第1図に示す鉱山用支持体は、差込み式の例えば金属等
の延性材料のスリーブ10,1.1含む。
の延性材料のスリーブ10,1.1含む。
スリーブ10,12の各々は溶接によって固着された金
属板14.14によって一端が閉じられている。
属板14.14によって一端が閉じられている。
スリーブ10.12を構成する例えば金属などの延性材
料の特性は本発明にとって重要である。
料の特性は本発明にとって重要である。
スリーブ10.12の軸線方向に作用する次第に増大す
る負荷のもとで鉱山用支持体が最初に圧縮されるときに
は、スリーブ10.12が実質的に変形しないで、負荷
抵抗材料(即ち、杭木要素)が横方向に膨張するのを抑
制比、また、鉱山用支持体が更に圧縮されると、スリー
ブ10.12が破裂される前に、スリーブ10.12自
体が実質的にその長さを減少されてその断面が膨張する
ようにされるという特性を、スリーブを構成する延性材
料が有していなければならない。
る負荷のもとで鉱山用支持体が最初に圧縮されるときに
は、スリーブ10.12が実質的に変形しないで、負荷
抵抗材料(即ち、杭木要素)が横方向に膨張するのを抑
制比、また、鉱山用支持体が更に圧縮されると、スリー
ブ10.12が破裂される前に、スリーブ10.12自
体が実質的にその長さを減少されてその断面が膨張する
ようにされるという特性を、スリーブを構成する延性材
料が有していなければならない。
図示の各スリーブ10.12は、該スリーブにきっちり
はまるよう予め成形された杭木要素16から成る負荷抵
抗材料を含む。
はまるよう予め成形された杭木要素16から成る負荷抵
抗材料を含む。
しかし、該杭木要素は、もしもスリーブにきっちりはま
っていなければ、剛性の膨張したポリウレタンのような
圧縮性フィラーを用いてぴったりと詰められるべきであ
る。
っていなければ、剛性の膨張したポリウレタンのような
圧縮性フィラーを用いてぴったりと詰められるべきであ
る。
支持体として完全な作用を行わせるためには、前記杭木
要素の木目は該支持体の軸線方向に平行かまたははソ平
行にすることが肝要である。
要素の木目は該支持体の軸線方向に平行かまたははソ平
行にすることが肝要である。
図かられかるように、負荷抵抗材料即ち杭木要素16は
、スリーブ12を完全に充しているがスリーブ10を部
分的にしか充たしていない。
、スリーブ12を完全に充しているがスリーブ10を部
分的にしか充たしていない。
このようにする目的は、支持体の長さを調節するために
長手方向に2つのスリーブを差込むことができるように
するためである。
長手方向に2つのスリーブを差込むことができるように
するためである。
支持体は、使用される直前にその長さを、剛性の膨張し
たポリウレタン木材等の負荷抵抗材料から成るゆるい円
板20を挿入することによって、上盤と下盤間の高さと
ほぼ等しくなるように調節される。
たポリウレタン木材等の負荷抵抗材料から成るゆるい円
板20を挿入することによって、上盤と下盤間の高さと
ほぼ等しくなるように調節される。
第2〜7図は、本発明による支持体を試験した際の状態
を示す。
を示す。
試験は、1000トン(約2000ポンド)のプレスを
用いて行われた。
用いて行われた。
スリーブの変形状態を示す図面は、試験のときに撮影し
た写真から作成したものである。
た写真から作成したものである。
試験された支持体のスリーブ10.12は、S。
A、B、S、719Aのコマーシャルグレードの電気抵
抗溶接されたA、P、1.SL、グレードAの軟鋼から
成り、張力下における降伏強度201メガパスカルと最
大引張り強度331メガパスカルを有した。
抗溶接されたA、P、1.SL、グレードAの軟鋼から
成り、張力下における降伏強度201メガパスカルと最
大引張り強度331メガパスカルを有した。
支持体の元の全長は1mであった。
スリーブ10は、肉厚が約6 rrrm、外径が約22
0m、またスリーブ12は、肉厚が約6mm、外径が約
200mmであった。
0m、またスリーブ12は、肉厚が約6mm、外径が約
200mmであった。
杭木要素16は、良(乾燥した木材〔南アフリカの全鉱
山で打柱として使用される[シリブナJ(Silign
a)]であった。
山で打柱として使用される[シリブナJ(Silign
a)]であった。
第2〜7図に示す支持体の各圧縮段階は、第8図のグラ
フBの夫々対応する参照数字における状態と関連する。
フBの夫々対応する参照数字における状態と関連する。
このグラフBかられかるように、本発明による支持体は
非常に僅かな程度の初期圧縮荷重(約1係の圧縮におい
て100トン)をすばやく受入れる。
非常に僅かな程度の初期圧縮荷重(約1係の圧縮におい
て100トン)をすばやく受入れる。
該グラフBの点2,3の間では、杭木要素16は軸線方
向に圧縮され(おり、スリーブ10は少し膨張する以外
にほとんど変形しない。
向に圧縮され(おり、スリーブ10は少し膨張する以外
にほとんど変形しない。
しかしスリーブ12の長さの約44係がスリーブ10で
閉鎖されたときには、第3図の点線で示すように、ス1
.・−ブ12の基部またはその近(ではっきりとした膨
張が認めろj−Lる。
閉鎖されたときには、第3図の点線で示すように、ス1
.・−ブ12の基部またはその近(ではっきりとした膨
張が認めろj−Lる。
負荷が増大するにつれて、スリーブ12の基部は外向き
に次第に膨張“し、つ(゛には軸線方向の負荷が、膨張
しているスリーブ12の引張強度を超える。
に次第に膨張“し、つ(゛には軸線方向の負荷が、膨張
しているスリーブ12の引張強度を超える。
軸線方向の負荷がスリーブ12の引張り強度を超えた点
において、支持体の負荷抵抗能力は低下しく第8図のグ
ラフBで位置4の直前のところ)、スリーブ12の前述
した膨張部分が、スリーブ120基部のまわりに、第4
図で見るごと(、一つの拘束されたループを形成する。
において、支持体の負荷抵抗能力は低下しく第8図のグ
ラフBで位置4の直前のところ)、スリーブ12の前述
した膨張部分が、スリーブ120基部のまわりに、第4
図で見るごと(、一つの拘束されたループを形成する。
第4図の状態になったときの支持体の負荷抵抗能力は第
8図のグラフBの位置4で示されている。
8図のグラフBの位置4で示されている。
第4図の状態においては、2つのスリーブ10.12は
いっばいに差込まれた状態にあり、この状態に到ると、
支持体は再び負荷抵抗能力を持つようになって、負荷を
支持する。
いっばいに差込まれた状態にあり、この状態に到ると、
支持体は再び負荷抵抗能力を持つようになって、負荷を
支持する。
第8図のグラフBで位置5と6の間で支持体の負荷抵抗
能力がわずかに低下している理由は、第5図及び第6図
に示すように2つのスリーブ10.12が一致するよう
に変形されることにより、その間、支持体の負荷抵抗能
力が若干低下されることによってそうなるのである。
能力がわずかに低下している理由は、第5図及び第6図
に示すように2つのスリーブ10.12が一致するよう
に変形されることにより、その間、支持体の負荷抵抗能
力が若干低下されることによってそうなるのである。
第8図のグラフBを得るための試験は、負荷が500ト
ンになった時点で停止された。
ンになった時点で停止された。
この時点において支持体の状態は第7図に示すようなも
のになっており、支持体はその元の長さのほぼ20係程
度に圧縮されていた。
のになっており、支持体はその元の長さのほぼ20係程
度に圧縮されていた。
しかし、もし試験を続けて負荷を上昇させていったなら
ば、第1図の状態においては支持体は1つの固体物質に
なってしまっているので、第8図のグラフに点線I・・
・Bで示したように支持体の負荷抵抗能力は上昇してい
くものと考えられる。
ば、第1図の状態においては支持体は1つの固体物質に
なってしまっているので、第8図のグラフに点線I・・
・Bで示したように支持体の負荷抵抗能力は上昇してい
くものと考えられる。
以上の説明ならびに図面から、支持体の十分な働きは、
スリーブ10.12が分裂または破裂を起すことな(膨
張部分を形成するために十分な程度に変形することがで
きる特性に太き(左右されることが明らかである。
スリーブ10.12が分裂または破裂を起すことな(膨
張部分を形成するために十分な程度に変形することがで
きる特性に太き(左右されることが明らかである。
実際には、前記の各スリーブは第1図の状態を示す位置
またはこれを越えた位置で分裂することがしばしばある
。
またはこれを越えた位置で分裂することがしばしばある
。
しかしこの段階において分裂しても点線7・・・Bで示
した特性に殆んどまたは全(変わりがないことが発見さ
れた。
した特性に殆んどまたは全(変わりがないことが発見さ
れた。
この理由は恐らく、杭木要素の繊維物質の残部がスリー
ブの変形したところの中に捕捉され、たとえスリーブが
分裂してもこれから抜は出すことが出来ないので、この
残部が殆ど固体の支持体として働くという事実によると
思われる。
ブの変形したところの中に捕捉され、たとえスリーブが
分裂してもこれから抜は出すことが出来ないので、この
残部が殆ど固体の支持体として働くという事実によると
思われる。
硬岩の深部レベル採掘に用いられる支持体の望ましい特
徴は、岩石の爆破その他地震ノヨどによって起ることの
ある上盤壁の崩落する速度がさまざまであることに対応
する能力を持たねばならないことである。
徴は、岩石の爆破その他地震ノヨどによって起ることの
ある上盤壁の崩落する速度がさまざまであることに対応
する能力を持たねばならないことである。
この点において、本発明による支持体の挙動は、制御さ
れた試験においては勿論、支持体が1m/sec以上の
挫屈速度を受ける地下の現場試験においても良好であり
、またこの現場試験によれば、該採掘場の崩落は、支持
体の負荷抵抗によって、約100wm程度で済んだ。
れた試験においては勿論、支持体が1m/sec以上の
挫屈速度を受ける地下の現場試験においても良好であり
、またこの現場試験によれば、該採掘場の崩落は、支持
体の負荷抵抗によって、約100wm程度で済んだ。
第8図のグラフAは、木材とコンクリート煉瓦との層で
構成されたサンドイッチパックの特性を、本発明と比較
する意味で示したものである。
構成されたサンドイッチパックの特性を、本発明と比較
する意味で示したものである。
このサンドインチパンクは高さ110crr1で、水平
方向の断面寸法は60X60crnであった。
方向の断面寸法は60X60crnであった。
グラフAかもわかるように、このサンドインチパックは
、負荷を受入れることが比較的遅(、約35%圧縮で最
大負荷支持能力に達してしまい、それ以上圧縮されたと
きには、サンドイッチパックのコンクリート煉瓦層の負
荷抵抗能力(従って、全体としてのサンドインチパック
の負荷抵抗能力)は急激に低下する。
、負荷を受入れることが比較的遅(、約35%圧縮で最
大負荷支持能力に達してしまい、それ以上圧縮されたと
きには、サンドイッチパックのコンクリート煉瓦層の負
荷抵抗能力(従って、全体としてのサンドインチパック
の負荷抵抗能力)は急激に低下する。
第1図は、本発明による一実施例の鉱山用支持体の長手
方向断面図、第2〜7図は、第1図の支持体が荷重を受
けて次第に圧縮するときの各段階の概要を示す側面図、
第8図は、第1図の本発明の実施例による支持体と従来
のサンドインチパックの負荷支持特性の比較図である。 10.12・・・・・・スリーブ、14・・・・・・金
属板、16・・・・・・杭木要素、20・・・・・・円
板。
方向断面図、第2〜7図は、第1図の支持体が荷重を受
けて次第に圧縮するときの各段階の概要を示す側面図、
第8図は、第1図の本発明の実施例による支持体と従来
のサンドインチパックの負荷支持特性の比較図である。 10.12・・・・・・スリーブ、14・・・・・・金
属板、16・・・・・・杭木要素、20・・・・・・円
板。
Claims (1)
- 1 鉱山用支持体の両端の間に延びていて負荷に抵抗す
る杭木要素と、該杭木要素の長さの少なくとも主要部分
に亘って該杭木要素を完全に包囲するスリーブとを含み
、前記杭木要素の木目が該スリーブの軸線に対してほぼ
平行になっている鉱山用支持体において、前記杭木要素
は該スリーブ内に挿入する前に予じめ成形されて、該ス
リーブ内に緊密に嵌合且つ該スリーブの内面の実質上全
部に接触しており、該スリーブの軸線力向に作用される
次第に増大する負荷のもとに該鉱山用支持体が最初に圧
縮されるときには前記スリーブが実質的に変形しないで
該木目の方向に対して横方向に該杭木要素が膨張するの
を抑制することができ、また、該鉱山用支持体が続いて
更に圧縮されるときには前記スリーブが破裂される前に
その長さが大幅に減少するとともにその断面が大幅に膨
張する特性を有する延性材料から該スリー71体が作ら
れており、該スリーブの断面が膨張されたところにある
前記杭木要素は破損されて繊維状の物質になるようにな
っていることを特徴とする鉱山用支持体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ZA745649 | 1974-09-05 | ||
ZA00745649A ZA745649B (en) | 1974-09-05 | 1974-09-05 | Compressible mine support |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5154805A JPS5154805A (ja) | 1976-05-14 |
JPS5925080B2 true JPS5925080B2 (ja) | 1984-06-14 |
Family
ID=25568113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50107927A Expired JPS5925080B2 (ja) | 1974-09-05 | 1975-09-05 | 鉱山用支持体 |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4052029A (ja) |
JP (1) | JPS5925080B2 (ja) |
AT (1) | AT341979B (ja) |
AU (1) | AU8456475A (ja) |
BE (1) | BE833130A (ja) |
BR (1) | BR7505691A (ja) |
CA (1) | CA1027098A (ja) |
DE (1) | DE2539208C2 (ja) |
FI (1) | FI65307C (ja) |
FR (1) | FR2284024A1 (ja) |
GB (1) | GB1502898A (ja) |
SE (1) | SE415503B (ja) |
ZA (1) | ZA745649B (ja) |
ZM (1) | ZM13175A1 (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4281487A (en) * | 1979-08-06 | 1981-08-04 | Koller Karl S | Energy absorbing load carrying strut and method of providing such a strut capable of withstanding cyclical loads exceeding its yield strength |
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