Способ уменьшения напряжения в массиве пород вокруг горной выработки

Способ уменьшения напряжения в массиве пород вокруг горной выработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при строительстве подземных сооружений в сложных горно-геологических условиях с обеспечением долговечности горных выработок. Сущность изобретения: для обеспечения долговечности и надежности горных выработок из горной выработки проводятся скважины до пласта пластичных глин и глиносодержащих пород. Путем нагнетания через эти скважины определенного, порядка 3-4% объема пор, количества воды придается ползучесть глинистым породам, что приводит к релаксации напряжени а это в свою очередь способствует разгрузке (перераспределению напряжения) давления вышележащих пород на контур выработки. Величина разгрузки предопределяется как физико-механическими свойствами пород, так и параметрами скважин, и количеством нагнетаемой воды. 1 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 О 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) И ;.,,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4935945/03 (22) 14,05,91 (46) 30,05.93. Бюл, ¹ 20 (71) Азербайджанский индустриальный университет им. М,Азизбекова (72) А.М,Хасаев, Г.Г.Мухтаров, Е.М.Алиев, Р,Б.Мурадов и З.Д.Исаева (56) Ржевский В.В. Основы физики горных, пород. М.: Недра, 1984, Авторское свидетельство

N 1046523, кл. Е 21 0 11/00, (54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В МАССИВЕ ПОРОД ВОКРУГ ГОРНОЙ

ВЫРАБОТКИ (57) Использование: при строительстве подземных сооружений в сложных горно-геологических условиях с обеспечением

Изобретение относится к горному делу, а именно к обеспечению надежности и долговечности горных выработок.

Целью изобретения является обеспечение долговечности и высокой надежности подземных сооружений путем регулирования напряженного состояния пород.

Поставленная цель достигается тем, что из горной выработки проводятся скважины до пласта пластичных глин или глиносодержащих пород и производят нагнетание в них воды, при этом обьем нагнетаемой воды составляет 3-4% объема пор.

Следует отметить, что величина разгрузки предопределяется как физико-механическими свойствами пород, так и параметрами скважин и количеством нагнетаемой воды, и ц9> БЫоо 1818476 А1 долговечности горных выработок, Сущность изобретения: для обеспечения долговечности и надежности горных выработок из горной выработки проводятся скважины до пласта пластичных глин и глиносодержащих пород. Путем нагнетания через эти скважины определенного, порядка 3 — 4% объема пор, количества воды придается ползучесть глинистым породам, что приводит к релаксации напряжени а это в свою очередь способствует "разгрузке" (перераспределению напряжения) давления вышележащих пород на контур выработки. Величина "разгрузки" предопределяется как физико-механическими свойствами пород, так и параметрами скважин, и количеством нагнетаемой воды. 1 ил, 3 в каждом конкретном случае подлежит определению.

° и

Предел изменения величины нагрузки. на контур горной выработки, наиболее ООвстречающихся условий, более 20-30%, что Ф ь обусловлено реологическими свойствами пород, характеризующими изменениями Ос всех механических характеристик их при длительном воздействии нагрузок. Одним из основных реологических свойств пород ° это ползучесть — явление постепенного роста деформации породы во времени при постоянном напряжении или же постепенное снижение напряжения при постоянной деформации. Значительная ползучесть присуща связным породам (глинам, аргиллитам, глинистым сланцам). Величина ползучести, как известно, зависит от нагрузки на породу

1818476

w< 11 N Q

Ь

bow

0 1 2 3

Пбъаи насыщения а р

Составитель А,Хасаев

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А.Козориз

Редактор 3.Ходакова

Заказ 1931 Тираж Подписное

В И

H ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 и направления ее приложения, а также от пластичности породы, Проведенные исследования еще раз подтвердили, что увеличивая пластичность породы, путем нагнетания воды в глинистый пласт, можно достичь увеличения ползучести породы, что приводит к перераспределению нагрузки и, следовательно, к уменьшению напряжения в массиве вокруг горной выработки, С целью было отобрано 150 образцов глин трех разновидностей, свойства которых были исследованы стандартными методами, напр. Рутковского, Носовой и др.

Отметим, что исследуемые образцы относятся к пластичным телам и могут удовлетворительно описываться механической моделью Сен-Венана. На основании полученных данных были построены графики (см. чертеж) зависимости числа пластичности (I) и относительного показателя напря-жений (R ), Кривые 1 и 2 показывают, что глинистые образцы при пропитке их водой, становятся пластичными и ползучими, что приводят к снижению напряжений в породе.

5 В целях оценки эффективности обработки глиносодержащих пород были проведены испытания по 30 специально изготовленным образцам, результаты которых обработаны на 3ВМ СМ вЂ” 1600 методом

10 регрессионного анализа.

Формула изобретения

Способ уменьшения напряжения в массиве пород вокруг горной выработки, вклю"5 чающий бурение скважин, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения долговеч- ности и повышения надежности подземных сооружений, из выработки проводят сеть

20 скважин до глинистого пласта и производят нагнетание в них воды, при этом объем нагнетаемой воды составляет 3 — 4 объема

rtop..