Способ поддержания горных выработок

Способ поддержания горных выработок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5!) 4 Е 21 D 20 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "., К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

y )

- Ъ,, г

=.; /

y g

1 (21) 3776290/22-03 (22) 31.07.84 (46) 30.01.86. Бюл. № 4 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) В.Н.Рева, А.П.Белоусов, В.M.Àáðîñèìoâ, Ю.С.Кузнецов и А.К.Самусенко (53) 622.284.9(088.8) (56) Широков А.П. Теория и практика применения анкерной крепи. М.: Недра, 1981, с. 218.

Заславский Ю.З. и Мостков В.М.

Крепление подземных сооружений.

М.: Недра, 1979, с. 297-300. (54) (57) СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ ГОРНЫХ

ВЫРАБОТОК, включающий определение расположения вокруг выработки зон максимальной и минимальной напряженности пород, бурение скважин в этих местах и установку с закреплением в скважинах напряженных анкеров, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на поддержание выработок, напряженные анкеры устанавливают в зонах максимального сжатия пород, при этом до установки анкеры сжимают, а после установки и закрепления растягивают путем снятия усилня сжатия, причем сжатые анкеры при установке закрепляют в скважинах по всей длине.

1208260

35

50

Изобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности, а именно к способам поддержания подземных горных выработок.

«

Целью изобретения является снижение затрат на поддержание выработок.

На фиг. 1 схематически изображено первоначальное распределение касательных напряжений на контуре выработки (пунктирная линия) до установки анкерной крепи и эпюра распределения напряжений, сформировавшаяся после реализации предлагаемого способа (штрихпунктирная линия); на фиг.2 составной напряженный железобетонный анкер, устанавливаемый в зоне максимального сжатия пород.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 — горная выработка:

2 — первоначальная эпюра распределения касательных напряжений на конту-! ре выработки, соответствующая: определенным конкретным условиям; 3 зона максимального сжатия пород;

4 — напряженный железобетонный составной анкер; 5 — наружная оболочка составного анкера, выполненная из упругого материала; 6 — внут ренний стержень составного анкера,"

7 — планка составного анкера; 8— гайка составного анкера; 9 — напрягаемые или обычные железобетонные анкеры; 10 — эпюра распределения касательных напряжений на контуре выработки, сформировавшаяся после реализации способа.

Технология способа заключается в следующем.

При проведении выработки l перед установленной крепыш определяют расположение вокруг выработки зон максимальной напряженности пород с помощью прямого или косвенного методов измерений, например методом разгрузки, дискования керна., геофизическими методами и др. В местах действия минимальных сжимающих или растягивающих напряжений бурят скважины и устанавливают напрягаемые или обычные железобетонные анкеры. В зонах максимального сжатия пород 3 устанавливают составные напряженные железобетонные анкеры 4, которые конструктивно представляют собой оболочку (трубу) 5, внутри которой размещен стержень 6 с резьбой на одном из его концов. К второму концу приварена шайба-упор, диаметр которой больше диаметра оболочки. Перед установкой такого анкера в скважину стержень вставляют в оболочку, оценивают опорную планку 1 и гайкой 8 производят сжатие оболочки 5 анкера. После этого сжатый анкер 4 вводят в скважину, заполняют скважину скрепляющим раствором, дают время раствору набрать прочность и снимают усилие сжатия путем отвинчивания гайки 8. Это приводит к растяжению наружной оболочки 5 анкера, возникновению растягивающих напряжений в окружающем скважину массиве пород, при этом первоначальная эпюра распределения касательных напряжений 2 выравнивается. В результате окружающий горную выработ— ку массив пород испытывает равномерное сжатие с равномерным распределением касательных напряжений (эпюра 10). Этот режим является наиболее благоприятным для устойчивости породного обнажения. Величина предварительного натяжения наружной оболочки и шаг установки анкеров могут быть рассчитаны, если извест4на эпюра распределения зон максималь ных и минималЬных напряжений вокруг выработки.

Пример. В условиях рудников

Норильского горно-металлургического комбината при проведении откаточнаго квершлага глубиной 850 м на участке выработки, отстоящем от забоя на расстоянии не менее 6 м, станком вращательного бурения ГП-1 бурят скважины диаметром 56 мм в бока и кровлю выработки для проведения разгрузки методом ВНИМИ. Результаты измерений обрабатываются с целью выявления зон действия растягивающих и максимальных сжимающих напряжений.

За начало и конец зоны действия максимальных сжимающих напряжений следует принимать те участки породного контура, где величина действующих напряжений составляет 0,7 предела прочности массива пород.

Для установки анкерной крепи в выработке самоходной бурильной установкой на пневмошинном ходу "Буммер-131" в бока и кровлю выработки бурят скважины диаметром 42 мм. Участок контура выработки, где действуют растягивающие напряжения, крепят напрягаемыми анкерами. Для этого на дне скважины закрепляют замок и гай1208260

Составитель Л.Березкина

Редактор Н.Швыдкая Техред О.Неце Корректор Л.Патай

Заказ 215/43 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35i Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 кой производят натяжение анкера до величины, превышающей напряжения растяжения.

Составной напряженный железобетонный анкер монтируют предварительно.

Для этого в упругую наружную оболочку, представляющую собой трубу, вставляют стержень, надевают планку и навинчивают гайку, завинчивая ее динамометрическим ключом до величины расчет-1р ного сжатия наружной оболочки.

Установку предварительно сжатых анкеров производят с применением быстросхватывающего раствора (с добавками жидкого стекла КС1),. После набо ра прочности раствора гайку отпускают.

При попадании выработки в процессе ее дальнейшей эксплуатации в зону опорного давления разрушение породного контура на участке максимальнога сжатия пород не происходит,