Способ крепления подготовительной выработки

Способ крепления подготовительной выработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки месторождений полезных ископаемых в условиях получения пород внутрь выработки (В) 1. Цель изобретения - повышение надежности поддержания В 1. Для этого при проведении В 1 в ней устанавливают рамы постоянной крепи (ПК) 2 из элементов, соединенных между собой узлами податливости. Проводят В 1 избыточным сечением. В пространство между контуром В 1 и элементами ПК 2 устанавливают забутовочные элементы 3 в виде рукавов, заполненных вспенивающимся полимерным материалом. С отставанием от забоя В 1 между рамами ПК 2 за зону 11 трещиноватости в плоскости, перпендикулярной оси В 1, бурят веера шпуров 4. В окружающем массиве формируют грузонесущую зону из пород, упрочненных связующим раствором через пробуренные шпуры 4 и податливую зону. Заряжают шпуры 4 у их дна зарядами 5 ВВ, а в остальной части размещают твердеющий закрепляющий раствор 7. Затем взрывают заряды 5 ВВ, после чего восстанавливают первоначальную податливость ПК 2. Для обеспечения требуемой скорости "закрывания" образовавшихся при взрыве зарядов ВВ камуфлетных полостей 9 их заполняют вспененным полимерным составом. При этом кратность вспенивания выбирают из условия обеспечения прочности затвердевающего состава 7, меньшей прочности вмещающего массива пород. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН

Ш 4 E 21 D !1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4221518/23-03 (22) 17. 03. 87 (46) 07.10.89. Бюл. Р 37 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В.В. Куйбышева (72) M.È. Звонарев, В.В, Макаров, Б,И, Емельянов, В.П. Лушпей, П.Н. Благовещенский, М.И. Гладков, А,В, Макаров и А,С, Прусов (53) 622.281.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l1- 1158761, кл. E 21 D 13/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 711297, кл. Е 21 D ll/00, 1980.

„„SU„„1513146 А 1

2 (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОИ ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки месторождений полезных ископаемых. в условиях получения йород внутрь выработки (В) 1. Цель изобретения — повышение надежности поддержания Вl.

Для этого при проведении В.! в ней устанавливают рамы постоянной крепи (ПК) 2 из элементов, соединенных между собой узлами податливости. Проводят Вl избыточным сечением, В про3 1513 странство между контуром В1 и элементами ПК.2 устанавливают забутовочные элементы 3 в виде рукавов, заполненных вспенивающимся полимерным материалом, С отставанием от забоя В1 между рамами ПК 2 за зону 11 трещиноватости в плоскости, перпендикулярной оси В1, бурят веера шнуров 4. В окружающем массиве формируют грузонесущую зону из пород, упрочненных связующим раствором через пробуренные шпуры 4 и податливую зону. Заряжают шпуры 4 у их дна зарядами 5 ВВ, а в остальной

146

4 части размещают твердеющий закрепляющий раствор 7. Затем взрывают заряды

5 ВВ, после чего восстанавливают первоначальную податливость ПК 2. Для обеспечения требуемой скорости "закрывания образовавшихся при взрыве

11 зарядов ВВ камуфлетных полостей 9 их заполняют вспененным полимерным составом, При этом кратность вспениваиия выбирают из условия обеспечения прочности затвердевающего состава 7, меньшей прочности вмещающего массива пород. 1 ил.

Изобретение относится к горному 20 делу, преимущественно к разработке месторождений полезных ископаемых в условиях пучения (выдавливания) пород внутрь выработки.

Цель изобретения — повышение надеж-25 ности поддержания выработки.

На чертеже показана схема осуществления способа крепления подготовительной выработки, На чертеже показаны выработка 1, в которой установлена рама постоянной крепи 2, в желобах элементов в которой размещены забутовочные элементы 3, шпуры 4 с зарядами 5 взрывчатого вещества (заряды ВВ), предохранительные пробки 6, твердеющии закрепляющий раствор 7, дополнительные скрепляющие элементы 8, камуфлетные полости 9, анкера 10, размещенные в зоне 11 трещиноватости. 40

Способ осуществляют следующим образом, При проведении выработки 1 в ней устанавливают рамы постоянной крепи

2 (податливые из взаимозаменяемого 45 профиля СВП, предпочтительно замкнутые). Причем элементы крепи соединяют при минимальной проектной величине нахлестки, которая соответствует максимальному сечению и свету до осад 50 ки. Выработку 1 проводят избыточным сечением, т.е, большим, чем необходимое для размещения крепи на величину увеличения объема породного массива из-за его разрыхления при взрывных работах, В закрепленном пространстве размещают забутовочные элементы 3

:при формировании забутовочных элементов 3 непосредственно на месте крепления в желоб крепи укладывают рукав из синтетического материала и заполняют его полимерным раствором с пенообразующими добавками, при формировании забутовочных элементов 3 —— на поверхности им придают вид удлиненных цилиндрических подушек диаметром 15-25 см, которые затем укладывают в желоб крепи) между рамой крепи и межрамным ограждением, предпочтительно металлическим решетчатым или рулонным стеклопластиковым.

С отставанием от забоя выработки, определяемым паспортом крепления, между рамами крепи бурят веера шпуров

4 в плоскости, перпендикулярной оси выработки 1.

Длину шпуров 1 „„ определяют из условия формирования камуфлетных полостей 9 за пределами зоны 11 технологической трещиноватости, для чего иСпользуют выражение шо =1 2 (1„Р +40 гоп +1T,rp где 1 - длина заряда ВВ в шпуре, r „ — радиус шпура;

1 — толщина приконтурного слоя технологической трещиноватости, образующейся вокруг выработки в результате перераспределения напряжений при.нарушении массива выработкой к моменту формирования камуфлетных полостей.

Число шпуров N при этом определяется из выражения

60 r где R — радиус сечения выработки п1 в проходке.

Способ крепления подготовительной выработки, включающий проведение выработки, возведение по мере ее проведения рам постоянной крепи из элементов, соединенных между собой узлами

5 15131

Производят повышение рабочего сопротивления сдвижению узлов податливости, для чего в местах соединения размещают дополнительные скрепляющие элементы 8, например, в виде хомутов

5 с планками. Такое усиление крепи производят на всем участке выработки 1, где формируют камуфлетные полости 9, Заряжают шпуры 4, заполняют твердеющим закрепляющим раствором 7, отделяя его от ВВ предохранительными глиняными пробками 6, которые предохраняют закрепляющий раствор 7 от разрушающего возДействия взрыва, !5

В неустойчивых породах целесообразно разместить в шпурах 4 и армирующие элементы — анкера, тогда после взрыва анкера замоноличены в шпурах

4, что существенно повышает несущие 20 характеристики грузонесущего слоя, Далее производят взрывание зарядов

5 ВВ, в результате чего в окружающем массиве образуются камуфлетные полости 9. При этом породный контур выра- 25 ботки 1 смещается к ее центру, в результате чего забутовочные элементы

3, сжимаясь, более равномерно распределяют нагрузки, действующие на крепь

2 по ее контуру, Таким образом, одно- 30 временно с формированием камуфлетных полостей 9.производят улучшение силового взаимодействия крепи 2 с вмещающими породами. Так как при взрыве зарядов ВВ 5 закрепляющий раствор 7 выдавливается из шпуров 4 в массив, происходит залечивание трещин на участке шпура от месторасположения зарядов ВВ до устья, что способствует сохранению грузонесущего слоя, 40

После производства взрывных работ восстанавливают первоначальный режим работы узлов податливости, для чего снимают дополнительные скрепляющие элементы 8.

Для обеспечения потребной скорости закрывания камуфлетных полостей 9 необходимо заполнить их вспененным полимерным составом, выбирая кратность вспенивания из условия обеспечения прочности затвердевшего полимерного состава меньшей прочности вмещающего массива пород, Пример. Для вскрытия пласта

UI проходят квершлаг (кольцевая подат 55 ливая крепь из СВП-27), диаметр в свету 3,8 м; в проходке 4,5 м, вмещающие породы .алевролиты. Раму крепи

2 по мере подвигания выработки со

46 6 стороны лежня опирают на подкладки

1 толщиной 15-20 см. Забутовочные элементы (заранее сформированные на поверхности шахты из синтетических, предпочтительно стеклотканевых рукавов, заполненных вспененным полиуретановым составом) укладывают с опиранием на желоба элементов крепи 2.

Минимальная проектная величина нахлестки элементов крепи 2 составляет

40 см. Диаметр шпуров равен 0,042 м с учетом имеющегося бурового оборудования. В качестве ВВ используем аммонит ПЖВ-20, два патрона на шпур (1 =0,5 м). По данным замеров при проведении указанных работ с отставанием на 30 м от груди забоя толщина приконтурного слоя технологической трещиноватости (1 ) составляет 0,60,9 м при буровзрывном способе проведения и до О,б м при комбайновом. С учетом этого длина шпуров составляет

1 „=1 2 (1за р +40 гав+1 rð ) =2, 7 а их число составит

3,14 (2 7+2 3)

60 ° 0,021

Шпуры 4 бурят веером в плоскости, перпендикулярной продольной оси выработки. Работы по обуриванию вмещающего массива производят с отставанием от груди забоя на 30 м (из условия свободного размещения комплекта проходческого оборудования), После размещения зарядов 5 ВВ у дна шпуров 4 вводят предохранительную глиняную пробку 6 длиной 1О15 см, после чего шпуры до устья заполняют закрепляющим, предпочтительно полиуретановым составом, закрепляют в устьях шпуров 4 деревянные пробки для исключения вытекания закрепляющего состава.

Перед производством взрывных работ в узлах соединения элементов крепи 2 размещают дополнительные скрепляющие элементы в хомуты с планками. После этого взрывают заряды ВВ, Затем снимают дополнительные скрепляющие элементы 8 и перемещают их на рамы крепи следующего участка, ближе к забою выработки. Далее все повторяется, Формула и з о б р е т е н и я

1513146

Составитель Л. Верезкина

Редактор И. Шулла Техред Л.Сердюкова Корректор В. Кабаций

Заказ 6054/33 Тираж 449 Подл ясно е

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 податливости, бурение шпуров, Формирование в окружающем массиве грузонесущей зоны из пород, упрочненных связующим раствором через пробуренные шпуры, и податливой зоны, о т л и —

5 ч ающийс я тем, что, с целью повышения надежности поддержания выработки, выработку проходят с сечением, большим проектного, и устанавливают в простраHcTBQ между Контуром выработки и элементами крепи забутовочные элементы в виде рукавов, заполненных вспенивающимся полимерным материалом, при этом шпуры бурят веерами с отставанием от забоя выработки между рамами крепи за.зону трещиноватости в плоскости, перпендикулярной оси выработки, и размещают у их дна заряды ВВ, а в остальной части твердеющий закрепляющий раствор, затем производят повышение рабочего со-. прбтивления крепи, размещая дополнительные узлы податливости в местах соединения элементов крепи между собой, и взрывают заряды ВВ, после чего восстанавливают первоначальную податливость крепи, причем при формировании грузонесущего слоя выбирают кратность вспенивания затвердевающего полимерного состава, обеспечивающую прочность затвердевшей смеси, меньшую прочности вмещающего массива,