Способ сооружения горной выработки

Способ сооружения горной выработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 Е 21 О 11/00

А-А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4268761/22-03 (22) 26,06.87 (46) 28.02.89. Бюл. Р 8 (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) И.К.Гуджабидэе, Т.В.Хурошвили, С.А.Бачурин, П.А.Бочикашвили и Г.Н.Чабукиани (53) 624.191(088.8) (56) Насонов И.Д. и др. Технология строительства подземных сооружений. . Ч. III, И.: Недра, 1983, с. 268-269, ,рис. 5.3.

Авторское..свидетельство СССР

9 794222, кл. Е 21 Р 9/00, 1979. ,(54) СПОСОБ СООРУЛЖНИЯ ГОРНОЙ ВЫРА БОТКИ (57) Изобретение относится к строительству подземных сооружений. Цель— обеспечение стабилизации приконтурного массива. Для этого перед каждой заходкой в забое выработки 1 возводят предохранительную перемычку 2. При этол работы по проходке временно приостанавливаются. Этим обеспечивают образование впереди забоя замкнутого пространства. Через перемычку 2 по периметру выработки 1 вдоль ее продольной оси на длину заходки бурят опережающие скважины 3. В последние на всю их глубину вводят несущую арматуру 5 и производят нагнетание инъекционного раствора 6, в качестве которого используют расширяющийся при твердении состав, например, раствор расширяющегося или самонапрягающегося цемента. Состав нагнетают под давлением, меньшим давления гидрораэры-, ва пород. Твердея в замкнутом пространстве, раствор 6 интенсивно расширяется, образуя по периметру выработки 1 сплошную зону 7 опрессованных вокруг скважин,3 пород, т.е. производят направленное изменение напряженного состояния вмещающих выработку 1 пород и формируют концентраторы напряжений. За счет этого осуществляют предварительную консолидацию приконтурного массива, которая помимо направленного перераспределения поля напряжений вокруг выработки 1 также включает смыкание трещин, увеличение сцепления по поверхности ослабления.

1 s.ï. ф.-лы, 2 ил.

1461966

Изобретение относится к строительству подземных сооружений, в частности к способам проходки горных выработок в неустойчивых, малотрещиноватых породах с применением опережающего крепления.

Цель изобретения - обеспечение стабилизации риконтурного массива.

На фиг.1 изображен . разрез А-А на фиг.2; на фиг.2 — разрез Б-Б на фиге1е

Способ осуществляется следующим образом.

Перед каждой заходкой в забое выработки 1 возводят предохранительную перемычку 2, при этом работы по проходке временно приостанавливаются.

Этим обеспечивают образование впереди, е забоя замкнутого пространства, а так- 2О же безопасное состояние забоя и надежное закрепление кондукторов. Через предохранительную перемычку 2 по пе-,. риметру выработки 1 вдоль ее продоль» ной оси бурят опережающие скважины 3 !5 на длину максимально возможной заход-.

Ки. В зависимости от конкретной горно-геологической „ситуации опережающие скважины 3 могут располагаться как по всему периметру выработки 1, jg так и только в ее сводовой части.

Угол наклона опережающих скважин 3 . по отношению к продольной оси выработки 1 с тем, чтобы увеличить длину эаходки, до;e er» быть минимальным и фактически определяется воэможностью установки бурильного оборудования, Для облегчения ведения буровых работ с минимальным углом наглона целесообразно в начале каждой эахадки устра ивать нишу 4, в которой размещать бури:1ьное оборудование.

В опережающие скважины 3 на всю их глубину вводят несущую арматуру 5.

В устьях опережающих скважин 3 устанавливают кондукторы (не показаны) и производят нагнетание инъекционного раствора 6, в качестве которого ис, пользуют расширяющийся при гвердении состав, например раствор расширяющегося .или самонапрягающегося цемента. 5О

При этом нагнетание ведут давлением меньшим . давления гидроразрыва пород., Нагнетанием производят подачу и оп-.. рессовку инъекционного раствора 6 в опережающих скважинах 3. Твердея в замкнутом пространстве, инъекционный раствор 6 интенсивно расширяется. Таким образом по периметру выработки 1 создают сплошную зону 7 опрессованных пород, т.е. производят направленное изменение напряженного состояния вмещающих выработку,1 пород и формируют концентраторы напряжений, За счет этого осуществляют предварительную консолидацию приконтурного массива, которая помимо направленного перераспределения поля напряжений вокруг выработки 1 включает смыкание трещин, увеличение сцепления по поверхностям ослабления.

Интервал между опережающими скважинами 3 назначают расчетным путем в зависимости от конкретных горногеологических условий, физико-механических свойств вмещающих пород и ! инъекционного раствора 6 так, чтобы обеспечить смыкание зон 7 опрессован ных вокруг них пород.

После окончания расширения инъекционного раствора 6.работы по проходке выработки 1 возобновляются.

При производстве работ нагнетание используется не для силового воздействия на массив, а лишь для заполнения опережающих скважин 3 инъекционным раствором 6 и его опрессовки в

-них. Конечная. величина давления определяется длиной опережающих скважин

3, т.е. эаходки и степенью уплотнения инъекционного раствора 6, но не долж на гревышать давления, вызывающего гидроразрыв пород. Силовое воздействие на массив производится непосредственно за счет увеличения объема инъекционного раствора 6 при его . твердении. При этом величина давления, развиваемого расширяющимся или самонапрягающнмся цементом в несколько раз превосходит применяемые. на практике давления нагнетания инъекционнык растворов 6. Развитие аналогичного по величине давления при нагнетании потребовало бы использования сложного оборудования, осуществления дополнительных мероприятий, направленных на обеспечение мер безопасности. Кроме того, увеличение давления нагнетания с целью увеличения силового воздействия на массив влечет за собой нарушение пород за счет гидроразрыва, сопровождающееся перерас пределением приложения нагрузки вдоль скважин 3, перерасходом инъекционного раствора 6, который трудно контролировать. При использовании расширяющегося состава давление нарастает

Формула изобретения

Комплекс перечисленных мероприятий способствует стабилизации приконтурного слоя, предотвращает обрушение пород. Эта технология легко осуществима, не требует дополнительного оборудования, обеспечивает безопасные условия проходки, позволяет возводить

Составитель Л.Березкина

Техред М.Ходанич Корректор С,Шекмар

Редактор М.Недолуженко

Тираж 449

Подписное

Заказ 647/3

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

3 146 беэ присутствия людей и работы оборудования. Давление на массив увеличивается относительно медленно, равно-. мерно распределяется по всей длине опережающих скважин 3.

Наличие несущих стержней арматуры

5 способствует дополнительной консолидации массива за счет того, что пронизывая имеющиеся в массиве между поверхностями ослабления отдельности, они обеспечивают его работу как единой монолитной конструкции. Инъекционный раствор 6, расширяясь в замкнутом пространстве, значительно .увеличивает свою прочность по сравнению со свободно расширяющимся раствором.

Кроме того, воздействуя на арматуру

5, он производит ее предварительное напряжение,. Таким образом, в массиве по периметру выработки 1 создаются дискретно распределенные элементы с повышенными прочностными свойствами, что еще более повышает несущую способность приконтурного массива.

1966

4 облегченные конструкции крепи и с отставанием от. забоя, а при определенных условиях вообще отказаться от крепления.

1. Способ сооружения горной выработки, включающий бурение на длину захадки опережающих скважин, введение в них несущей арматуры и нагнетание инъекционного раствора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения стабилизации приконтурного массива, перед каждой заходкой в забое выработки возводят предохранительную перемычку для образования впереди нее замкнутого пространства, в качестве инъекционного раствора используют расширяющийся при твердении состав, который нагнетают под давлением, меньшим давления гидроразрыва пород, после чего расширением в замкнутом пространстве инъекцнонного раствора создают по периметру выработки сплошную зону опрессованных вокруг опережающих скважин пород.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве инъекционного раствора используют раствор .расширяющегося или самонапрягающегося цемента.