DE3020673A1

DE3020673A1 - Deep round underground gallery support - involves narrow peripheral zones more compressible than surrounding rock (NL 2.12.80)

Info

Publication number: DE3020673A1
Application number: DE19803020673
Authority: DE
Inventors: Johannes Petrus Antonius Roest
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1980-05-30
Publication date: 1980-12-11
Also published as: NL7904287A

Abstract

The system is used for providing support in mine galleries at a great depth underground. The galleries may be of nearly circular cross-section, and a series of narrow zones is provided along the line of the gallery, distributed about its periphery. The compressibility of the narrow zones in the gallery peripheral direction exceeds that of the rock surrounding the gallery. They can be in the form of slots filled with compressible material, or rows of radially aligned drilled holes at a small interval apart. Rows of tension anchors may be used. Tangential stresses in the surrounding rock are reduced, leading to a stable state of equilibrium.

Description

Verfahren zur Unterstützung von Strecken sowie Procedures in support of routes as well

nach diesem Verfahren eingerichtete Strecke o.dgl. according to this procedure established route or the like.

Die Erfindung bezieht sich auf das Unterstützten von in großer Tiefe liegenden Hohlräumen, wie Strecken und Tunnels.The invention relates to assisting at great depth lying cavities, such as routes and tunnels.

Da im Bergbau in immer größeren Tiefen gearbeitet wird, wird das Problem, wie die Strecken zu unterstützen sind, auch immer größer.Since mining is being worked at ever greater depths, the problem how the routes are to be supported, always bigger.

Der Gebirgedruck versucht die Strecken dicht zu drücken, und infolgedessen entstehen an der Wand der Strecke im Gestein große tangentiale Spannungen, die Einstürze, Abbröckeln oder Abblättern der Wand verursachen. Die so entstandene Des integration dehnt sich im Laufe der Zeit immer vetter aus und kann in extremen Fällen dazu führen, daß die Strecke voLlständig dicht gerät.The mountain pressure tries to push the routes tight, and as a result large tangential tensions arise on the wall of the route in the rock, the collapses, Cause the wall to crumble or peel off. The resulting disintegration expands more and more over time and in extreme cases can lead to that the line is completely sealed.

Es ist bekannt, diesem Prozess zu steuern, indem man die Strecke mittels Unterstützungsringen aus Stahl oder Beton, nicht oder kaum zusammendrückbar, unterstützt, welche die radial der Strecke zugewandten Kräfte auffangen müssen und so der Desintegration der Wand entgegenwirken. Häufig bringt man Zuganker an, die radial gerichtete Kräfte zu weiter von der Wand entfernt liegenden Bereichen übertragen.It is known to control this process by using the route Support rings made of steel or concrete, not or hardly compressible, supported, which have to absorb the forces radially facing the route and thus the disintegration counteract the wall. Often one attaches tie rods, the radially directed forces too far from the wall Areas transferred.

In großen Tiefen, wie solchen von 1000 m oder mehr, sind diese Methoden oft aber nicht mehr ausreichend, um den Gesteinsdruck aufzufangen und das Gestein am Rande/Strecke in einem labilen Zustand zu halten, abgesehen davon, daß das Einführen von Betonringen oder Stahlringen große Kosten mit sich bringt. Auch abgesehen von der Tatsache, daß der Bergbau in der nächsten Zukunft nach immer größeren Tiefen gehen wird, ist es wahrscheinlich, daß auf ein neues Unterstützungsprinzip zurückgegriffen werden muß.At great depths, such as those of 1000 m or more, these methods are but often not enough to absorb the rock pressure and the rock at the edge / stretch in an unstable state, apart from the fact that the insertion of concrete rings or steel rings entails great costs. Apart from the fact that the mining industry in the near future is after ever greater depths it is likely that a new principle of support will be resorted to must become.

Die Erfindung bezweckt, in dem die Strecke umgebenden Gestein eine Herabsetzung der dort shr hohen tangentialen Spannungen zu erreichen und dadurch um die Strecke herum einen stabilen Gleichgewichtszustand herbeizuführen.The invention aims in the rock surrounding the route a To achieve a reduction in the tangential stresses that are very high there and thereby to bring about a stable state of equilibrium around the route.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man in Längsrichtung der Strecke über ihren Umfang davon verteilt eine Anzahl schmaler Zonen versieht, deren Zusammendrückbarkeit in der Umfangsrichtung der Strecke größer als die Zusammendrückbarkeit des die Strecke umgebenden Gesteins ist. Die zwischen den schmalen Zonen liegenden Gesteinselemente werden auf diese Weise in tangentialer Richtung einigermaßen entlastet, und die darin auftretenden Spannungen können unterhalb des Wertes bleiben, bei dem Desintegration auftritt.According to the invention, this object is achieved in that in Longitudinal direction of the route over its circumference distributed a number of narrow ones Provides zones whose compressibility is greater in the circumferential direction of the stretch than the compressibility of the rock surrounding the route. The between Rock elements lying in the narrow zones become tangential in this way Direction somewhat relieved, and the stresses occurring in it can be below of the value at which disintegration occurs.

Man kann diese neue Methode auch dadurch umschreiben, daß im Gestein selbst ein zusammendrückbarer, teilweise entspannter Behälter um die Strecke herum geschaffen wird.This new method can also be described by saying that in the rock even a collapsible, partially relaxed container around the track is created.

Die Anordnung der schmalen Zonen mit größerer Zusammendrückbarkeit kann auf verschiedene Weise erfolgen. Man kann in der Wand der Strecke Schlitze anbringen und diese mit einem Material ausfüllen, das die erwünschte Zusammendrückbarkeit besitzt, z.B.The arrangement of the narrow zones with greater compressibility can be done in several ways. One can find slots in the wall of the track attach and fill this with a material that has the desired compressibility possesses, e.g.

Holz, Kork, Gummi oder Kunststoff. Eine Methode, die wegen der Einfachheit vorzuziehen ist, ist aber diejenige, bei der zur Bildung der genannten schmalen Zonen Reihen von Löchern in einigem Abstand voneinander gebohrt werden, so daß zwischen den Löchern schmale Dämme übrigbleiben. Die erwünschte größere Zusammendrückbarkeit entsteht dabei dadurch, daß die Bohrlöcher vollständig oder teilweise zugedrückt werden können, so daß eine Herabsetzung der tangentialen Spannungen in den zwischen den Reihen der Bohrlöcher liegenden Teilen des Gesteins auftritt.Wood, cork, rubber or plastic. A method because of the simplicity is preferable, but is the one in which to form the said narrow Zones rows of holes are drilled some distance apart so that between the holes are left with narrow dams. The desired greater compressibility arises from the fact that the boreholes are completely or partially closed can be, so that a reduction of the tangential stresses in the between parts of the rock lying in the rows of the boreholes.

Durch Anwendung der Erfindung wird Spannungskonzentration von der Wand abgeleitet, und es wird eine bessere Spannungsverteilung über das die Strecke umgebende Gestein erreicht.By applying the invention, stress concentration is reduced by the Wall, and there will be better stress distribution over the the track surrounding rock reached.

Die vorgeschlagenen Techniken sind in Laboratoriummaßstab mit günstigem Ergebnis geprüft.The techniques proposed are on a laboratory scale with inexpensive Result checked.

Häufig wird es wünschenswert und unter Umständen notwendig sein, zwischen den schmalen Zonen mit vergrößerter Zusammendrückbarkeit Reihen von Zugankern in Kombination mit schwerem Drahtgeflecht anzubringen, oder aber statt der Zuganker gegebenenfalls Bögen als Hilfsunterstützung zu benutzen. Derartige Zuganker sind an sich bekannt, aber wahrscheinlich nur in Kombination mit den schmalen Zonen von erhöhter Zusammendrückbarkeit imstande, bei tief liegenden Strecken zweckmäßig zu wirken. Dasselbe gilt für gegebenenfalls als Hilfsunterstützung zu benutzende, an sich ungenügend wirksame leichte Bögen.Often it will be desirable and possibly necessary between the narrow zones with increased compressibility rows of tie rods in To be attached in combination with heavy wire mesh, or instead of the tie rods to use bows as an auxiliary support if necessary. Such tie rods are known per se, but probably only in combination with the narrow zones of increased compressibility, suitable for low-lying routes works. The same applies to any to be used as auxiliary support insufficiently effective light arches.

Eine Ausbildung einer Strecke eingerichtet gemäß der Erfindung ist beispiel haft und schematisch in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of a route set up according to the invention is example and shown schematically in the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch die Strecke und Fig. 2 einen Schnitt durch eine Reihe von Bohrlöchern längs der Linie II-II in Fig. 1.They show: FIG. 1 a cross section through the line and Fig. FIG. 2 shows a section through a series of boreholes along the line II-II in FIG. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 die Strecke oder der Tunnel angedeutet, deren bzw. dessen Wand 2 größtenteils einen kreisförmigen Lauf aufweist, aber am Boden der Strecke flach ist. Bei 3 sind Bohrlöcher angedeutet, die radial zu der Strecke angeordnet und, wie aus Fig. 2 erssichtlich ist, in Reihen vorgesehen sind. Im Ausführungsbeispiel sind sieben Reihen von Bohrlöchern vorhanden, die über den Umfang der Strecke verteilt sind; ihre Anzahl kann in Abhängigkeit vom Querschnitt der Strecke oder von der Natur des Gesteins größer oder kleiner sein; es werden jedoch wohl immer wenigstens vier Bohrlöcher vorhanden sein müssen, um das angestrebte Ziel zu erreichen. Zwischen zwei Reihen von Bohrlöchern befinden sich eine oder mehrere Reihen von Zugankern 4, die eine an sich bekannte Konstruktion aufweisen können und die mit ihren darauf befestigten End- oder Verschlußplatten 5 an der Wand 2 anliegen und eine durch diekestrichelte Linie angedeutete Schicht schweren Drahtgeflechts 7 festhalten können.In Fig. 1, 1 indicates the route or the tunnel whose or whose wall 2 largely has a circular course, but at the bottom the route is flat. At 3 drill holes are indicated that are radial to the route arranged and, as can be seen from Fig. 2, are provided in rows. In the exemplary embodiment There are seven rows of boreholes spread around the perimeter of the route are; their number can depend on the cross-section of the route or on the Nature of the rock be larger or smaller; but it will always be at least four boreholes must be present in order to achieve the intended objective. Between two rows of boreholes are one or more rows of tie rods 4, which can have a construction known per se and with their thereon attached end or closure plates 5 rest against the wall 2 and one by the dashed line Line indicated layer of heavy wire mesh 7 can hold.

Was die Abmessungen der Bohrlöcher anbelangt, können einen Länge von 1 bis 2 m und ein Durchmesser von 3 bis 5 cm vorgesehen werden; die Dämme (Stege) zwischen den Bohrlöchern können etwa dieselben Abmessungen wie der Durchmesser der Bohrlöcher besitzen.As far as the dimensions of the drill holes are concerned, a length of 1 to 2 m and a diameter of 3 to 5 cm can be provided; the dams (footbridges) between the boreholes can have approximately the same dimensions as the diameter of the Own drill holes.

Im Rahmen der Erfindung sind Abwandlungen möglich. Die Reihen von Bohrlöchern und Zugankern können z.B. auf einer Schraubenlinie statt auf einer beschreibenden Linie der Strecke verlaufen.Modifications are possible within the scope of the invention. The ranks of Drilled holes and tie rods can, for example, be on a helical line instead of a descriptive one Run the line of the route.

Die Bohrlöcher können geneigt zu der Mittellinie der Strecke angeordnet sein, und sie können einen mehr oder weniger konischen Verlauf aufweisen, mit der Breitseite an der Wand der Strecke. Unter "Bohrloch" muß auch jeder Hohlraum, wie auch immer ausgebildet, mit gleicher Funktion verstanden werden; die Bohrlöcher können gegebenenfalls nach dem Ende hin im Durchmesser auf konische oder gestufte Weise abnehmen.The boreholes can be inclined to the center line of the route be, and they can have a more or less conical shape with the Broadside on the wall of the track. Under "borehole" each cavity must also be, like always trained, be understood with the same function; the bore holes can optionally be conical in diameter towards the end or decrease in stages.

Wie erwähnt, können gegebenenfalls auch leichte Stahlbögen als Hilfsunterstützung angewandt werden.As mentioned, light steel arches can also be used as auxiliary supports can be applied.

Claims

Procedures to support routes as well as according to this procedure established route or equivalent.

Claims 1. Method for supporting in great depth lying routes or the like. of almost or largely round cross-section, thereby characterized in that it is distributed in the longitudinal direction of the route over its circumference provides a number of narrow zones whose compressibility in the circumferential direction of the route is greater than the compressibility of the rock surrounding the route is.

2. The method according to claim 1, characterized in that the narrow Zones are formed by slots that are filled with a material whose Compressibility is greater than that of the rock.

3. The method according to claim 1, characterized in that the narrow Zones through rows of at least mostly radial judicial texts, in small spaced boreholes are formed.

4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that rows between the zones of greater compressibility be arranged by tie rods.

5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that steel arches are arranged as an auxiliary support against the wall will.

6. Route or tunnel, set up according to one or more of the y preceding claims.