PL172372B1 - Sposób i tama zabezpieczajaca do wczesnego zabezpieczania pustych przestrzeni w górnictwie podziemnym i w budownictwie tuneli podziemnych PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób i tama zabezpieczajaca do wczesne­ go zabezpieczania pustych przestrzeni w górnictwie podziemnym i w budownictwie tuneli podziemnych, wedlug którego miedzy stropem a spagiem, zwlaszcza w przejsciu do chodnika scianowego, umieszcza sie obudowe tracona podporowa, znamienny tym, ze pod­ pory pojedyncze, dzialajacej punktowo obudowy traco­ nej podporowej najpierw umieszcza sie w odpowiednich odstepach od siebie 1 zabezpiecza stosujac naprezenie wynoszace 20-80 N/mm2 miedzy stropem a spagiem, tworzac tame, a nastepnie równolegle do podluznej osi chodnika umieszcza sie po obydwóch stronach obudo­ wy podporowej lekkie pokrycie, zas powstala w ten sposób pusta przestrzen wypelnia sie oslaniajacym szczelnie obudowe podporowa materialem budowla­ nym w postaci betonu lekkiego lub pianobetonu. Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wczesnego zabezpieczania pustych przestrzeni w górnictwie podziemnym i w budownictwie tuneli podziemnych, według którego między stropem a spągiem, zwłaszcza w przejściu do chodnika ścianowego, umieszcza się straconą obudowę podporową. Ponadto przedmiotem wynalazku jest tama zabezpieczająca do pustych przestrzeni powstających w wyniku robót górniczych w górnictwie podziemnym i w budownictwie tuneli podziemnych, składająca się z obudowy traconej podporowej podpierającej strop głównie punktowo i z umieszczonego dodatkowo materiału budowlanego.

Wszędzie tam, gdzie w górnictwie podziemnym i w budownictwie tuneli podziemnych puste przestrzenie muszą być przez dłuższy czas utrzymywane w stanie otwartym, najczęściej używa się obudowę hydrauliczną, a wszędzie tam, gdzie potrzebne są one tylko przez krótki okres czasu, stosuje się tak zwaną obudowę traconą. Taką obudowę traconą realizuje się także przede wszystkim tam, gdzie nie można jej odzyskać.

Taka obudowa tracona, podporowa składa się ze słupów drewnianych, pojemników wypełnionych materiałem budowlanym, które posiadają ściany wykonane z tkaniny lub także ściany anhydrytowe, w przypadku których materiał budowlany, a więc anhydryt wtryskuje się do pustej przestrzeni, przy czym ze względu na lepkość materiału układa się on tak, że po zestaleniu się tworzy podporę między stropem a spągiem. Stosuje się przy tym także pokrycia lub podobne elementy, aby otrzymać możliwie dokładnie wykonaną tamę. Często stosuje się także kombinację polegającą na tym, że obudowę w obszarze przewidywanej do usta wienia tamy wymienia się na stojaki lub słupy drewniane, aby następnie mogła ona być włączona w strukturę tamy wykonanej z anhydrytu lub podobnego materiału. Wadę tego znanego sposobu i wytwarzanych według niego tam stanowi to, że tylko przy znacznym nakładzie kosztów można tak zbudować tamę, iż skutecznie i trwale przyczynia się ona do podpierania stropu przy małym zużyciu materiału budowlanego. Działające punktowo obudowy podporowe zazwyczaj najpierw same są czynnymi podporami także po wbudowaniu materiału tamy, tak że występują niekorzystne naciski szczytowe i dochodzi do zapadania się warstw stropu. Jest to spowodowane tym, że tama nie może być tak dosunięta do górotworu, aby go skutecznie podpierała. Tama jako taka

172 372 staje się skuteczna dopiero wówczas, gdy warstwy stropu zapadają się. Szkodliwe staje sięjednak wtedy rozwarstwienie się górotworu. Takie poluzowane warstwy stropu z reguły nie mogą być w wystarczającym stopniu przyjmowane lub podpierane przez stosowane obecnie tamy, tak że dochodzi do zniekształcenia obudowy chodnika, a przez to do zmniejszenia przekroju chodnika.

Celem wynalazku jest więc zaproponowanie sposobu wczesnego zabezpieczania nie dopuszczającego do występowania nacisków szczytowych i wymagającego stosowania małej ilości materiału budowlanego oraz odpowiedniej tamy.

Cel ten osiągnięto dzięki temu, że podpory pojedyncze działającej punktowo, straconej obudowy podporowej najpierw zostają umieszczone w odpowiednich odstępach od siebie i zabezpieczone przez zastosowanie naprężenia wynoszącego 20-80 N/mm² między stropem a spągiem, tworząc tamę, że następnie równolegle do podłużnej osi chodnika zostaje umieszczone po obydwóch stronach obudowy podporowej lekkie pokrycie, a powstała w ten sposób pusta przestrzeń zostaje wypełniona osłaniającym szczelnie obudowę podporową materiałem budowlanym w postaci betonu lekkiego lub pianobetonu.

W tym sposobie unika się występowania opisanych dalej niekorzystnych szczytowych nacisków, gdyż jeszcze przed tym zanim może nastąpić decydujący ruch górotworu zostaje zapewnione płaskie podparcie go przez straconą obudowę podporową z wypełnieniem z pianobetonu lub lekkiego betonu. Wprawdzie pianobeton nie działa z taką siłą podpierającą jak obudowa podporowa, lecz powoduje on wokół każdej obudowy podporowej odciążenie warstw stropu, tak że nie mogą one zapadać się, lecz zostają równomiernie podparte. Zwykle postępuje się przy tym tak, że najpierw umieszcza się i napręża obudowę podporową między stropem a spągiem, tak że osiąga się już pierwszy efekt podporowy, a następnie wtłacza się pompą beton lub pianobeton najpierw ewentualnie w obudowę podporową, w celu zabezpieczenia jej, a po drugie tłoczy się go do przestrzeni wokół obudowy podporowej tak, że również napręża się on skutecznie między stropem a spągiem. W ten sposób można skutecznie zabezpieczyć silnie zagrożoną strefę przejściową między ścianą a chodnikiem, tak że poszczególne chodniki zwykle mogą być wielokrotnie używane bez konieczności stosowania dodatkowych środków zabezpieczających. Osiągane dzięki temu oszczędności są ogromne ze względu na duże koszty drążenia chodników. Dalszą dużą korzyścią, jaką osiąga się w wyniku stosowania sposobu według wynalazku, jest gazoszczelne zamknięcie, tak że gaz CH4 wydobywający się z obszaru starego zrobiska nie może dostawać się do chodnika.

Ponadto pianobeton działa izolująco i ciepło gromadzące się w starym zrobisku również nie może oddziaływać na chodnik. Łącznie osiąga się przez to wyraźnie lepsze wartości klimatyczne, a ponadto korzystnejest to, że sposób według wynalazku można stosować nie tylko do wykonywania tam, lecz także do zabezpieczania i wypełniania pustych przestrzeni, przy czym sposób odznacza się tym, że może być realizowany bez dużych nakładów i szybko.

Szczególnie tam, gdzie należy szybko wykonać zamknięcie lub przegrodę między ścianą lub odrzuconym obszarem a obszarem pozostającym, jest korzystne, gdy obudowę podporową umieści się w jednej linii, a do niej przymocuje się lekkie pokrycie w postaci siatki drucianej lub tkaniny i natryskają pianobetonem. Ogólnie biorąc sposób ten daje możliwość bardzo szybkiego wykonania, np. tamy pożarowej, zwłaszcza tamy pożarowej tymczasowej, za którą można zbudować tamę pożarową ostateczną jak również tamę wodną ostateczną, przy czym górnicy są zabezpieczeni przez tamę tymczasową przed i podczas wykonywania tej pracy. Ta stracona obudowa podporowa i siatka druciana lub tkanina mogą przy tym wyznaczać grubość ściany wynikającą ze średnicy obudowy podporowej, gdy z obydwóch stron obudowy podporowej rozepnie się odpowiednią tkaninę lub siatkę drucianą oraz gdy całą tak wytworzoną przestrzeń wypełni się następnie pianobetonem lub wzmocni się i uszczelni nim. Na pozostałym obszarze ustawione w jednej linii i tworzące obudowę podporową stojaki pojedyncze umieszcza się w dwóch równoległych rzędach, tak że może być wyznaczona optymalna szerokość zapory.

Wczesne zabezpieczenie, zwłaszcza w przejściu do chodnika ścianowego osiąga się przez to, że lekkie pokrycia są stabilizowane przez przebiegające w kierunku wzdłuż chodnika pręty stalowe przymocowane do tkaniny pokrycia i że lekkie pokrycia są przycięte na odcinki wyraźnie większe od wysokości zapory i większe od długości podziałowej pokryć. Ten sposób daje przede

1723Ί2 wszystkim możliwość takiego zaprojektowania tamy, aby można było także zastosować bardziej wczesnopodporowe i przyjmujące większe siły podporowe materiały budowlane, gdyż lekkie pokrycia są tak stabilizowane za pomocą prętów stalowych, że w wystarczającym stopniu wytrzymują ciśnienie wewnętrzne wypełniającego materiału budowlanego. Te pręty stalowe opierają się przy tym zarówno na pojedynczych stojakach jak i na obudowie chodnika, tak że również przy długościach do 2 m i większych zostaje zapewnione odpowiednie ukształtowanie tamy. Pręty stalowe zostają przy tym w dużym stopniu osadzone w materiale budowlanym, tak że tworzą one skuteczne zbrojenie. Lekkie pokrycia są przy tym równocześnie tak wykonane, że umożliwiają w każdym kierunku przykrywanie, co skutecznie przeciwdziała wypływaniu materiału budowlanego i umożliwia szybkie budowanie zapory. Ma to znaczenie zwłaszcza także dla obszaru części czołowej, który może tworzyć tylko w przybliżeniu pionową ścianę, tak że zostają osiągnięte żądane wszesnopodporowe zabezpieczenie. Przez dodanie lakierowanych kulek z lekkiego tworzywa do materiału budowlanego można nadać całej tamie zamierzoną i nastawialną podatność, gdy jest ona pożądana lub rzeczywiście potrzebna. Za pomocą objaśnionych operacji technologicznych można zmniejszyć szerokość tamy o jeden metr. W efekcie powoduje to znaczne zmniejszenie zużycia materiału budowlanego i jednocześnie zoptymalizowane w powiązaniu z obudową chodnika działanie podporowe całej tamy.

Według dalszego korzystnego przykładu wykonania wynalazku jest przewidziane, że jako materiał budowalny stosuje się pęczniejący gips lub gips ulegający pęcznieniu w wyniku zastosowania odpowiednich dodatków. Taki gips lub anhydryt przede wszystkim nadaje się najlepiej do transportu, jest materiałem budowlanym znanym w górnictwie podziemnym i ma ważne zalety ze względu na jego działanie uszczelniające. Ponadto przez zmieszanie go z odpowiednimi substanciami dodatkowymi można tak wyregulować jego działanie wiążące, że za pomocą takiego materiału budowlanego bardzo prędko osiąga się działanie podpierające. Także tu możliwe jest wbudowywanie lakierowanych kulek z lekkiego tworzywa, aby w ten sposób nadać tamie odpowiednią podatność.

Dalszy korzystny przykład wykonania wynalazku przewiduje, że jako materiał budowlany stosuje się pianobeton z domieszką dodatków wpływających na współczynnik spęcznienia, wodoodporność i gęstość. Wszystkie te dodatki można przy tym domieszać zarówno jednocześnie lub dodawać je w zależności od poszczególnego przypadku i tą drogą wspierać skutecznie zalety sposobu. Gdy docelowo zostanie osiągnięta zwiększona wodoodporność, wówczas tama wykonana tym sposobem może być korzystnie stosowana jako tymczasowa tama wodna, co przynosi znaczne korzyści, zwłaszcza w przypadku nagłego wtargnięcia wody lub podobnych wydarzeń. To samo odnosi się do tamy pożarowej, która jest korzystna zwłaszcza wtedy, gdy np. zostały domieszane dodatki wpływające na współczynnik spęcznienia i gęstość, tak że zapora może być postawiona bardzo szybko i skutecznie przeciwdziałać zadymieniu. Przy tym szczególnie wcześnie można przeciwdziałać zadymieniu, gdy służącą jako pokrycie siatkę drucianą narzuci się z zewnątrz dodatkowo pianobetonem.

Zgodną z przeznaczeniem tamę sięgającą do stropu można wykonać szybko, gdy z pianobetonem o wysokim stopniu spęcznienia zmiesza się odpowiedni dodatek dopiero bezpośrednio przed wprowadzeniem pianobetonu do pustej przestrzeni. Pianobeton można względnie korzystnie tłoczyć pompą i wprowadzać do pustej przestrzeni, w której ulega on spęcznieniu podczas wprowadzania, a zwłaszcza po wprowadzeniu, wytwarzając w ten sposób skuteczną przegrodę lub skuteczne uszczelnienie. Taki sposób postępowania jest szczególnie korzystny przede wszystkim przy wykonywaniu tam ogniowych.

Jak podano w dalszej części opisu, obudowa podporowa wykonana w postaci stojaków teleskopowych i wypełniona materiałem budowlanym, może być korzystnie stosowana jako stracona obudowa podporowa. Zgodnie z tym wynalazek przewiduje, że obudowa podporowa zostaje zabezpieczona przez wpompowanie materiału budowlanego, takiego samegojak materiał wprowadzony do pustej przestrzeni. Dzięki temu zbędnejest oddzielne doprowadzanie materiału budowlanego, a zwłaszcza dana jest możliwość nadania takiej samej podatności zarówno straconej obudowie podporowej jak i całej tamie jako takiej. Przy tym przez odpowiednie nastawienie pianobetonu można zmniejszyć objętość porów lub sprowadzić ją do zera, tak że

172 372 jeszcze może być zmieniona podatność obudowy podporowej i odpowiednio dopasowana do występujących warunków. Zwykle zmniejsza się znacznie objętość porów, aby w miarę możliwości zapobiec osiadaniu poszczególnych stojaków w przypadku wystąpienia dodatkowego obciążenia górotworu. Z drugiej strony można tak dobrać stosunek obydwóch stosowanych substancji, że wyżej opisane niekorzystne szczyty naciskowe zostająjeszcze bardziej zredukowane.

Docelowe kształtowanie tamy można także zoptymalizować, gdy tkanina pokrycia zostanie połączona zarówno z obudową podporową jak również w miarę możliwości z obudową chodnika i zachodzi na spąg i na wolną powierzchnię czołową względnie tworzy rodzaj wanny. Jest tu opisane docelowe wykonanie dokładnie ustalonej tamy. Tkanina pokryciowa może być ułożona szczelnie aż do stropu przez połączenie jej z obudową podporową i obudową chodnika lub przez przymocowanie do nich, tak że doprowadzany materiał budowlany, zwłaszcza gips lub pianobeton może docierać lub być wbudowywany szczelnie do samego stropu. Możliwe jest więc wczesnopodporowe podparcie w połączeniu z pojedynczymi stojakami. Dzięki zakładkowemu umieszczeniu pokryć jest zarówno zoptymalizowane kształtowanie strony czołowej jak i umożliwione wypełnianie pachwin, to znaczy wyrw, zwłaszcza w stropie chodnika, także tam, gdzie miały już miejsce małe zawały można zapewnić zabezpieczenie i podparcie górotworu. Równocześnie zapobiega to tworzeniu się pustych przestrzeni, w których może gromadzić się gaz. Górotwór może być skutecznie zabezpieczony aż do zainstalowanej hydraulicznej obudowy ściany, gdy dodatkowo umieści się od strony ściany rząd stirąDnic van Werscha i stojaków hydraulicznych przebiegających równolegle i w pewnej odległości od tamy. W ten sposób można całkowicie spełnić wymagania przepisów górniczych. Odpada natomiast występująca w przeciwnym przypadku konieczność zainstalowania trzeciego rzędu stojaków drewnianych. Stojaki hydrauliczne i stropnice van Werscha mogą być odzyskiwane.

Odpowiednia tama składa się z traconej obudowy podporowej, która jest wyposażona w stracone stój aki pojedyncze z zaczepami do przymocowania lekkiego pokrycia, przy czym lekkie pokrycie posiada przy stropie i spągu zagięte brzegi i przy czym materiałem budowlanym jest lekki materiał budowlany, zwłaszcza gazoszczelny i wodoodporny pianobeton. Taka tama wywiera równomierne powierzchniowe działanie podpierające na strop i spąg, przy czym punktowe podpieranie powodowane prze obudowę podporową jest znacznie zmniejszone przez wprowadzony i płasko rozmieszczony pianobeton lub gips. Przez odpowiednie wykonanie obudowy podporowej i lekkiego pokrycia można uzyskać żądaną szerokość i kształt tamy, przy czym zależnie od przeznaczenia obudowę podporową umieszcza się na brzegu tamy lub w jej środku albo na brzegu i w środku. Lekkie pokrycie można łatwo i prosto umieścić na zaczepach, przy czym odpowiednie zaczepy mogą być także przewidziane na obudowie chodnika lub także lekkie pokrycie zaopatruje się w zaczepy, które przymocowuje się do obudowy chodnika.

Przymocowywanie lekkich pokryć jest ułatwione dzięki temu, że zaczepy, które mają postać haków lub krzywek zawieszeniowych, są rozmieszczone wzdłuż wysokości obudowy podporowej i mają gardziele haka skierowane do góry i do dołu. W praktyce należy więc tyko zawiesić lekkie pokrycie, przy czym patrząc od strony tamy odbywa się to po stronie zewnętrznej, także wszystkie stojaki pojedyncze zostają osadzone w pianobetonie lub materiale budowlanym. Wprawdzie może wtedy dojść do pewnego wybrzuszenia lekkiego pokrycia, lecz zależnie od gęstości rozmieszczenia obudowy podporowej może być ono pominięte, podczas gdy obszar podporowy poszczególnych s^^aków teleskopowych jest przy tym sposobie postępowania w możliwie największym stopniu podparty wspólnie przez otaczający materiał budowlany, a nie tylko przez sam stojak teleskopowy. Specjalna postać lekkiego pokrycia jest uzupełniona przez zagięcie go w obszarze stropu i spągu z czego wynika korzystna postać wykonania tamy.

Pożądaną optymalizację kształtu tamy osiąga się przez to, że szerokość tamy wynosi co najmniej 0,6 m i że lekkie pokrycia tworzą kawałki tkaniny jutowej zbrojone przez pręty stalowe przebiegające w kierunku wzdłuż chodnika i dopasowane do każdego z pokryć częściowych i że materiał budowlany jest wzbogacony dodatkiem kulek z lekkiego tworzywa. Taka tama jest o ponad jeden metr węższa od dotychczas znanych tam, tak że licząc w zaokrągleniu można zaoszczędzić połowę materiału budowlanego stosowanego dotychczas do wykonywania takich tam. Dokładne określenie podpieranej powierzchni jest zapewnione przez zbrojoną tkaninę

Ί jutową, przy czym pręty stalowe służące do zbrojenia lub stanowiące zbrojenie są oparte zarówno na stojakach pojedynczych jak i na obudowie chodnika lub są do nich przymocowane, tak że wymienione zbrojenie tworzy w przybliżeniu pionową ścianę, dokładnie taką jaka jest pożądana lub potrzebna dla materiału budowlanego. Ponadto zbrojona lub stabilizowana tkanina jutowa umożliwia używanie lub stosowanie odpowiedniego wczesnopodporowego lub dostarczającego duże siły podporowe materiału budowalnego, który przez dodanie kulek z lekkiego tworzywa może być wyposażony w cechę ograniczonej podatności w zależności od występujących każdorazowo warunków. Tkanina jutowa jako taka umożliwia odprowadzenie wody z materiału budowlanego, tak że nie ma obawy występowania problemów z utwardzeniem wskutek zatrzymywania wody. Opisane działanie zostaje jeszcze wzmocnione przez to, że kawałki tkaniny jutowej są odpowiednio przewymiarowane, tak że mogą być zaginane. Dzięki temu może być więc dokładnie ustalony kształt krawędziowy tamy także w obszarze jej brzegów, co np. zapewnia przyleganie tamy do stropu całą jej powierzchnią.

Zwłaszcza część czołowa tamy może otrzymać pożądane ustabilizowane ukształtowanie przez to, że pręty stalowe posiadają dłuższy fragment o długości równej długości przegrody częściowej i krótszy fragment o długości równej jej szerokości, który jest przymocowany do tkaniny jutowej w odstępie podłużnym w stosunku do dłuższego fragmentu. Dzięki temu część zwrócona ku przestrzeni ścianowej i część czołowa są wykonane z jednego kawałka, tak że część czołowa osiąga dokładnie tak s^mo stabilny kształt jak długie ściany podłużne. Ustawione w odległości 1,2 m stojaki teleskopowe, które są wypełnione materiałem budowlanym, służą od strony ściany jako podpory dla przyszytych prętów o średnicy 8 mm. Od strony chodnika służy do tego obudowa chodnika, która jest umieszczona np. w odległości 0,6 m.

Proste i pewne połączenie tkaniny jutowej z obudowąjest według wynalazku umożliwione przez to, że poszczególne lub wszystkie pręty stalowe posiadają specjalne zaczepy, z których każdy składa się z tulei zaciskowej otaczającej pręt stalowy i kawałek tkaniny jutowej oraz z haka wykonanego z przeciętego ogniwa łańcucha. Cały specjalny zaczep można wtedy przymocować za pomocą haka do obudowy, a mianowicie po pierwsze do odpowiedniego haka straconej obudowy i po drugie np. do zamka obudowy chodnika i do okładziny obudowy. Korzystne jest przy tym to, że te specjalne zaczepy równocześnie tworzą także potrzebne połączenie kawałków tkaniny jutowej z prętami stalowymi. Rozmieszczenie na stojakach pojedynczych jest ułatwione przez to, że hakjest wykonany tak, iż może współpracować ze znajdującym się na płycie głowicy obudowy podporowej połówkowym ogniwem łańcucha. Za korzystną jest uważana taka obudowa podporowa, której stojaki pojedyncze są wykonane jako stojaki teleskopowe z zaworem wlotowym dla pianobetonu, które zwłaszcza rurą zewnętrzną przylegają do stropu, a rurą wewnętrzną do spągu. W tak wykonanej obudowie podporowej jest zapewnione, że po zainstalowaniu stojaków i wtłoczeniu pompą materiału budowlanego, zwłaszcza pianobetonu, następuje w stosunkowo krótkim czasie utwardzenie jądra z materiału budowlanego, tak że wtedy zostaje zapewnione skuteczne podparcie.

Wynalazek odznacza się zwłaszcza tym, że został stworzony sposób wczesnego zabezpieczenia przejścia do chodnika ścianowego, umożliwiający wykonanie tamy, która skutecznie zabezpiecza ten obszar zwłaszcza tam, gdzie miały już miejsce małe zawały lub podobne przypadki. Tamę, również w przypadku dużej jej grubości, projektuje się tak, że tworzy ona skuteczny mur podporowy, który jest ponadto zbrojony przez tkaninę jutową i przyporządkowane jej pręty stalowe, przy czym to zbrojenie działa w zewnętrznej warstwie każdej tamy i to na całym jej obwodzie, tak że razem zostaje osiągnięte bardzo skuteczne zabezpieczenie, które dodatkowo jest jeszcze spierane przez użyte stojaki teleskopowe. Te stojaki teleskopowe wypełnia się materiałem budowlanym. Nie muszą one być umieszczone koniecznie w tamie, lecz, niezależnie od tego czy są umieszczone wewnątrz czy też na zewnątrz tamy, służą przede wszystkim także do podpierania prętów stalowych, tak, że również taka tama o dużej grubości jest wystarczająco stabilna. W każdym razie obydwie części tworzą łącznie obudowę zabezpieczającą krawędzie ściany, które dodatkowo wyróżnia się tym, że wytwarza się gazoszczelną i stanowiącą zabezpieczenie klimatyczne ścianę podporową, która dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu może być tak wąska, że przy jej wykonywaniu występuje znaczne zmniejszenie zużycia

172 372 materiału budowlanego. Tak więc można wykonywać tamy chodnikowe, wypełnienia pustych przestrzeni, zabezpieczenia pustych przestrzeni, tamy wodne i tamy pożarowe przede wszystkim jako tamy tymczasowe, bez potrzeby stosowania w tym celu specjalnych środków. Dzięki delikatnemu obchodzeniu się ze stropem można tworzyć korzystnie szczelne zamknięcia, tak że sposób i tama szczególnie dobrze nadają się do stosowania w górnictwie podziemnym.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia oddział ubierki ścianowej z chodnikami zabezpieczonymi przez tamy, w widoku z góry, fig. 2 - tamę, w widoku z góry, fig. 3 - tamę widzianą od strony chodnika, w widoku z boku, fig. 4 - obudowę podporową z zaczepami, fig. 5 - zaczep w kształcie podwójnego haka, w widoku z boku, fig. 6 - obszar przejścia do chodnika ścianowego, w przekroju, fig. 7 wykonaną lub będącą w trakcie wykonywania tamę według fig. 6, w widoku z góry, fig. 8 - matę z tkaniny jutowej, która ma być umieszczona od strony pola ściany, w widoku z góry, fig. 9 płytę głowicy stojaka teleskopowego, w widoku z boku, fig. 10 - płytę głowicy według fig. 9, w widoku z góry, fig. 11 - kilka rodzajów specjalnych zaczepów oraz fig. 12 - specjalny zaczep zawieszony na okładzinie obudowy.

W oddziale przedstawionym na fig. 1 pokazano ścianę 1, którajest osiągalna przez chodnik nadścianowy 2 i chodnik taśmowy 3, przy czym w obszarze chodnika nadścianowego 2 jest jeszcze rozpoznawalna stara tama 4, z którą pracowała poprzednia wysokość wybierania. Pusta przestrzeń powstająca w obrębie ściany 1 jest zabezpieczona przez obudowę tarczową 5, tak że węgiel może być urabiany przez nie pokazany tu agregat wydobywczy i odtransportowany przez transporter ścianowy 6.

Tama 7' lub 7 zabezpiecza obszar przejścia między ścianą 1 i chodnikiem 2 lub 3. Tama 7 składa się z obudowy podporowej 9, 10 i pianobetonu 8 w układzie pokazanym na fig. 2. Pianobeton osłania więc każdą działającą punktowo obudowę podporową 9, 10, przy czym za pomocą lekkiego pokrycia 11, 12 jest osiągnięte dokładne ograniczenie tamy 7. Z fig. 2 wynika wyraźnie, ze punktowe podpieranie warstw stropu przez obudowę podporową 9, 10 jest kompensowane przez powierzchniowe podpieranie i przez pianobeton 8, tak że skutecznie unika się nacisków szczytowych. Na fig. 3 okazano wyraźnie, że cała pusta przestrzeń między lekkimi pokryciami 11, 12 a stropem 17 i spągiem 18 jest całkowicie wypełniona, tak, że może zostać osiągnięte także odpowiednie podparcie górotworu. Za pomocą zaczepów 15 i 16 na obudowie podporowej 9, 10 można szybko i pewnie tak przymocować lekkie pokrycie 11, 12, że w połączeniu z doprowadzanym pianobetonem 8 także zostają w nim zamknięte i otoczone poszczególne stojaki podporowe 9, 10, tak jak to pokazano na fig. 2.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3 stojak podporowy 9,10 stanowi rura teleskopowa składająca się z większej rury zewnętrznej 19 i mniejszej rury wewnętrznej 20, przy czym obszar przejściajest odpowiednio uszczelniony. Zawór wlotowy 21 jest zainstalowany na rurze zewnętrznej 19 odwrotnie umieszczonej obudowy podporowej 9,10. Przez zastosowanie określenia odwrotnie umieszczona jest tu zaznaczone, że odmiennie niż w zwykłym układzie takiej obudowy rura zewnętrzna 19, posiadająca większą objętość, przylega do stropu 17, a mniejsza rura wewnętrzna - do spągu 18.

Wyżej wymienione zaczepy 15, 16 są rozmieszczone wzdłuż wysokości, tak że lekkie pokrycie 17 może być przymocowane do obudowy podporowej 9,10 przebiegając jego górnym brzegiem 22 w obszarze stropu 17 a jego dolnym brzegiem 23 w obszarze spągu 18.

Figury 4 i 5 pokazują specjalny przykład wykonania zaczepu 15, 16 w postaci haka zawieszeniowego 25, który posiada otwartą od góry gardziel 27 haka, tak że lekkie pokrycie 11 może być skutecznie przymocowane.

Figura 3 pokazuje przykład wykonania lekkiego pokrycia 11,12 w postaci siatki drucianej, przy czym dla uproszczenia są tu wybrane lub przedstawione bardzo duże oczka. W części pojedynczej jest zaznaczone, że poszczególne oczka 28, 29 powinny być znacznie mniejsze niż oczka pokazane na fig. 3. Poszczególne druty połączone są w miejscach 30, przy czym jest tu zastosowany rodzaj połączenia przegubowego w celu zaznaczenia giętkości tej struktury. Natomiast ta giętkość w połączeniu z rozmieszczeniem lekkiego pokrycia 11, 12 zapewnia każdorazowo także osłonięcie z zewnątrz poszczególnych stojaków podporowych 9,10 pianobetonem 8.

172 372

Figura 6 pokazuje przejście 51 do chodnika ścianowego w przekroju, przy czym przedstawiona jest tylko część samego chodnika. Z mającej kształt łukowy obudowy 52 chodnika jest pokazany zasadniczo tylko stojak przyociosowy 53, za którym w kierunku ściany znajdują się okładziny 54 obudowy, które zabezpieczają chodnik zwłaszcza w stosunku do przestrzeni między umieszczonymi tu np. w odległości 0,6 m łukami obudowy 52 chodnika.

Z obudową 52 chodnika łączy się tama 55 składająca się głównie z materiału budowalnego 56, który z boków i od czoła jest otoczony przez lekkie pokrycie 57. To lekkie pokrycie 57 składa się od strony chodnika z kawałka 58 tkaniny jutowej, która, tak jak pokazano, otacza także pachwiny górną 59 i dolną 60, oraz od strony ściany z kawałka 61 tkaniny jutowej.

W pokazanym tu przykładzie wykonania także część czołowa jest korzystnie podpierana przez odpowiedni kawałek 61 tkaniny jutowej, która jest odpowiednio zagięta i tak samo jak pozostałe kawałki 58, 61 tkaniny jutowej jest stabilizowana przez pręty stalowe 62, 63, 64. Wynika z tego bardzo pionowa strona czołowa, a dzięki temu bardzo skutecznie działająca aż do obszaru granicznego ściana podporowa lub odpowiednia tama 55.

Brzeg 66 ściany jest zabezpieczony przez tamę 55 i dodatkowo przez włączone w tamę stojaki drewniane 67 i przebiegające w kierunku wzdłuż chodnika szyny 68. Ponadto są przewidziane stojaki teleskopowe 69, które płytą 70 głowicy podpierają przebiegające również na stropie szyny 71 lub tworzą przez to skuteczne zabezpieczenie. Stojaki teleskopowe 69 zostają naprężone mechanicznie, tak że powodują one działanie dużej siły podpierającej i ponadto stwarzają możliwość skutecznego podpierania i montowania zbrojonych prętami stołowymi 62, 63, 64 kawałków 61 tkaniny jutowej. Fig. 6 pokazuje ponadto, że najwyższy pręt stalowy 62' jest wprowadzony w szynę 71 i dalej jeszcze tak ułożony, że później doprowadzany materiał budowlany może dotrzeć skutecznie aż do stropu 75.

Między tamą 55 i traconą obudową ze stojakami teleskopowymi 69 z jednej strony a obudową tarczową 74 z drugiej strony jest jeszcze umieszczony rząd podporowy składający się ze stojaków hydraulicznych 72 i stropnic 73 van Werscha, aby w ten sposób skutecznie podeprzeć całą pustą przestrzeń i umożliwić stawianie odpowiednio wąskiej tamy, na przykład o szerokości 0,6 m.

Figura 7 przedstawia tamę 55, w widoku z góry, przy czym tama ta składa się z przegród częściowych 76, 79. Jak pokazano na rysunku przegroda częściowa 76 jest już napełniona materiałem budowlanym 56 wzbogaconym dodatkiem kulek 77, 78 z lekkiego tworzywa, zaś przednia przegroda częściowa 79 posiada jeszcze odpowiednią niewypełniona pusta przestrzeń 82.

Wyżej podano już, że współtworzące tamę kawałki 58, 61 tkaniny jutowej są zbrojone przez pręty stalowe 62,63,64. Dla kawałków 61 tkaninyjutowej od strony ściany są zastosowane pręty stalowe 62, które składają się z fragmentów 80 i 81 o różnych długościach. W uzupełnieniu należy zwrócić uwagę na fig. 8, która przedstawia kawałek 61 tkaniny jutowej, w widoku z góry. Dzięki takiemu specjalnemu wykonaniu lub rozmieszczeniu fragmentów 80, 81 prętów istnieje możliwość takiego nałożenia części kawałka tkaniny jutowej zaopatrzonej w krótsze fragmenty prętów, że także część czołowa zostaje zabezpieczona przez stabilizowany kawałek tkaniny. Rozwiązanie to jest przedstawione na fig. 6.

Figura 9 przedstawia płytę 70 głowicy, w widoku z boku, z przymocowanym lub przyspawanym połówkowym ogniwem łańcuchowym 83. Fig. 10 pokazuje płytę głowicy w widoku z góry, przy czym widoczna jest gardziel 84 haka, w której mogą być zawieszane odpowiednie części kawałków 58,61 tkaniny jutowej. Dotyczące tego objaśnienie uzupełniające jest podane wyżej. Połówkowe ogniwo łańcuchowe 83' może być umieszczone jako dodatkowe lub także jako jedyne, zależnie od tego, czy ewentualnie chce się lub musi oddzielnie dowiesić lub zawiesić pokrycie czołowe tamy 55.

Uchwyt 85 ułatwia manipulowanie stojakiem teleskopowym 69. Za pomocą taśmowego napędu naprężającego 86 napręża się mechanicznie stojak teleskopowy 69 między st r^torem a spągiem.

172 372

Krzywki 87, 88 przymocowane do płyty 70 głowicy pasują do stosowanych szyn 71 lub do przewidzianych w nich rowków, tak że dzięki temu szyny 71 można skutecznie połączyć z obudową lub z obudową traconą ze stojaków teleskopowych 69.

Do łączenia kawałków 58, 61 tkaniny jutowej z obudową traconą lub ze stojakami teleskopowymi 69 z jednej strony i z obudową 52 chodnika z drugiej strony służą specjalne zaczepy 90 mające konstrukcję przedstawioną na fig. 11.

Wszystkie specjalne zaczepy 90 posiadają jednakowy element w postaci tulei zaciskowej 91 ze szczeliną podłużną 92, podczas gdy kształt haka 93 może być różny. Lewe specjalne zaczepy 90 posiadają jako hak 93 przecięte ogniwo łańcuchowe 94, które może być przyspawane w kierunku wzdłuż tulei zaciskowej 91 lub z przemieszczeniem o 90°, aby w ten sposób ułatwić pokazane na fig. 12 zawieszenie np. na okładzinie 54 obudowy. Z okładziny 54 obudowy są pokazane pręty podłużne 98 oraz pręty poprzeczne 99 i 100.

Pokazane z prawej strony specjalne zaczepy 90', 90 i 90' są wyposażone w przyspawane podkładki 95 lub odpowiednio umieszczone karabińczyki 96, aby w ten sposób ułatwić zawieszanie na jakichkolwiek częściach lub zwłaszcza na połówkowym członie łańcuchowym 83 i pręcie podłużnym 98.

Tuleja zaciskowa 91 ze szczeliną 92 umożliwia nasuwanie na pręty stalowe 62, 63, 64 z równoczesnym wetknięciem lub uchwyceniem kawałków tkaniny jutowej 58, 61. Pokazano to na fig. 12.

Wszystkie wymienione cechy, także te, które można wywnioskować z samych rysunków, należy traktować zarówno same jak i w kombinacjach z innymi jako istotne cechy wynalazku.

172 372

58

79

68 76

172 372

Fig.10

83'

172 372

Fig.11

90.94 93

172 372

2520

Fig.4

Fig.5

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims (16)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób i tama zabezpieczająca do wczesnego zabezpieczania pustych przestrzeni w górnictwie podziemnym i w budownictwie tuneli podziemnych, według którego między stropem a spągiem, zwłaszcza w przejściu do chodnika ścianowego, umieszcza się obudowę traconą podporową, znamienny tym, że podpory pojedyncze, działającej punktowo obudowy traconej podporowej najpierw umieszcza się w odpowiednich odstępach od siebie i zabezpiecza stosując naprężenie wynoszące 20-80 N/mm² między stropem a spągiem, tworząc tamę, a następnie równolegle do podłużnej osi chodnika umieszcza się po obydwóch stronach obudowy podporowej lekkie pokrycie, zaś powstałą w ten sposób pustą przestrzeń wypełnia się osłaniającym szczelnie obudowę podporową materiałem budowlanym w postaci betonu lekkiego lub pianobetonu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowę podporową umieszcza się w jednej linii, a do niej przymocowuje się lekkie pokrycie w postaci siatki drucianej lub tkaniny i narzuca pianobeton.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że lekkie pokrycia stabilizuje się przez przebiegające w kierunku wzdłuż chodnika pręty stalowe, które przymocowuje się do tkaniny pokrycia, zaś lekkie pokrycia przycina się na odcinki wyraźnie większe od wysokości tamy i większe od długości podziałowej pokryć.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał budowlany uzupełnia się przez dodanie lakierowanych kulek z lekkiego tworzywa.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako materiał budowlany stosuje się pęczniej ący gips lub gips ulegaj ący pęcznieniu w wyniku zastosowania odpowiednich dodatków.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako materiał budowlany stosuje się pianobeton z domieszką dodatków wpływających na współczynnik spęcznienia, wodoodporność i gęstość.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że z pianobetonem o wysokim stopniu spęcznienia miesza się odpowiedni dodatek dopiero bezpośrednio przed wprowadzeniem pianobetonu do pustej przestrzeni.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że obudowę podporową zabezpiecza się przez wpompowanie materiału budowlanego, takiego samego jak materiał wprowadzony do pustej przestrzeni.

9. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że tkaninę pokrycia łączy się zarówno z obudową podporowąjak również w miarę możliwości z obudową chodnika, przy czym zachodzi ona na spąg i na wolną powierzchnię czołową względnie tworzy rodzaj wanny.

10. Tama zabez pieczająca do wcze snego zabezpieczania pusty cli przes trzeni w gó rnictwie peZzicmsym i w buZowsietwie tuneli pedeicmsyeS, powstających w wyniku robót górniczych, składająca się z obudowy traconej podporowej podpierającej strop głównie punktowo i z umieszczonego dodatkowo materiału budowlanego, znamienna tym, że składająca się z traconych stojaków pojedynczych obudowa podporowa (9, 10) jest wyposażona w zaczepy (15, 16, 25) umożliwiające przymocowanie lekkiego pokrycia (11, 12), zaś lekkie pokrycie (11, 12) posiada przy stropie (17) i spągu (18) zagięte brzegi (22, 23), przy czym materiał budowlany stanowi lekki materiał budowlany, zwłaszcza gazoszczelny i wodoodporny pianobctos (8).

172 372

11. Tama według zastrz. 10, znamienna tym, że zaczepy (15,16, 25), które mają postać haków lub krzywek zawieszeniowych, są rozmieszczone wzdłuż wysokości obudowy podporowej (9,10) i mają gardziele (26, 27) skierowane do góry i do dołu.

12. Tama według zastrz. 10 albo 11, znamienna tym, że szerokość tamy (55) wynosi co najmniej 0,6 m i że lekkie pokrycia (57) tworzą kawałki (58, 61) tkaniny jutowej zbrojone przez pręty stalowe (62, 63, 64) przebiegające w kierunku wzdłuż chodnika i dopasowane do każdego z pokryć częściowych (76, 79), zaś materiał budowlany (56) jest wzbogacony dodatkiem kulek (77, 78) z lekkiego tworzywa.

13. Tama według zastrz. 12, znamienna tym, że pręty stalowe (62, 63, 64) posiadają dłuższy fragment (80) o długości równej długości przegrody częściowej (76, 79) i krótszy fragment (81) o długości równej jej szerokości, który jest przymocowany do tkaniny jutowej w odstępie podłużnym w stosunku do dłuższego fragmentu.

14. Tama według zastrz. 13, znamienna tym, że poszczególne lub wszystkie pręty stalowe (62, 63, 64) posiadają specjalne zaczepy (90), z których każdy składa się z tulei zaciskowej (91) otaczającej pręt stalowy i kawałek (58, 61) tkaniny jutowej oraz z haka (93) wykonanego z przeciętego ogniwa (94) łańcucha.

15. Tama według zastrz. 14, znamienna tym, że hak (93) jest połączony funkcjonalnie ze znajdującym się na płycie (70) głowicy obudowy podporowej (16, 69) połówkowym ogniwem łańcuchowym (83).

16. Tama według zastrz. 10, znamienna tym, że obudowa podporowa (16, 69) jest wykonanajako stojak teleskopowy z zaworem wlotowym (21) dlapianobetonu, który zwłaszcza rurą zewnętrzną (19) przylega do stropu (17), a rurą wewnętrzną (20) do spągu (18).