Способ повышения устойчивости горных выработок Советский патент 1983 года по МПК E21D13/02 

Изобретение относится к способа ; повьЕиения устойчивости горных виработок. Известен способ борьбы с пучением почвы в горных выработках , включающий создание с помощью камуфлетного.взрыва в почве пласта вблизи контура выработки зоны разрушенной породы 1. Недостатком такого способа является ограниченная область применения и незначительное время воздей ствия на породный массив, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ повышения устойчивости горных выработок, включающий создание зон разрушения вмещающих пород по контуру выработки путем бурения шпуров, заряжания их камуфлетными зарядами и взрывания с последующим бурением тампонажных скважин и нагнетанием в разрушенные породы скрепляющего раствора 2j . Однако в данном способе, вследствие нерационашьного перераспределения напряжений во вмещающих пород не всегда обеспечивается необходима УСТОЙЧИВОСТЬ обработки и снижение затрат на ее крепление и ремонт. Цель изобретения - снижение затрат на крепление и ремонт выработок Цель достигается тем, что соглас но способу повышения устойчивости горных выработок, включаижьему созда ние зон разрушения вмещающих пород по контуру выработки путем бурения шпуров, заряжания их камуфлетными зарядами и взривания с последующим бурением тампонажных скважин и нагнетанием э ра зрушенные породы скреп ляющего раствора,разрушение вмещающ пород проивводят в два этапа, при этом вначале создают глубинную зону разрушения по направлению действия максимального главного напряжения в породном массиве, а послвдУю{1 е разрушение пород по контуру выработ ки производят на меньшей глубиие. На фиг,1-4 изображены этапы осуществления способа пов1Л11ения устойчивости горных выработок при горизо тальном залегании пород; на фиг. 5 зоны разрушения и упрочнения пород при крутс залегании, Технология способа повышения ус тойчивостИ горных выработок заключается в следующем. При проведевии выработки 1 до на чала самопроизвольного разрушения пород производят определение величины и направления главных напряжений в массиве, например следующие способом, В центре забоя вЕфаботки при проходке бурят опережающие скважины на глубину, равную двум заходкам, В каждую скважину вставляют фотоупругий датчик из оптически активного материала. После подвигания , забоя отработки на величину заходки снимают полярископе показания датчика, по интерференционной картине которого определяют-ориентировочно величину и направление главных напряжений в массиве 2 и 3, Затем по направлению действия максимального главного напряжения 2 в породном массиве в одной плоскости бурят скважины 4, глубину которых определяют по величине козффициента бокового распора, исходя из условия, чтобы сжимс1ющие напряжения на контуре выработки были примерно одинаковыми. Скважины 4 заряжают взрывчатым вещест-, вом и производят камуфлетные взрывы,: В результате взрывов в горне массиве образуется искусственная зона разрушения пород 5, После этого бурят б, заряжают их взрывчатым ;веществом и производят дополнительные камуфлетные взрывы, Параме-гры БЗР (глубина и схема расположения шпуров, величина и конструкция зарядоа) определяют из условия обеспечения интенсивного и равномерного треадинообразования в зоне разрушения 7 и соблюдения камуфлетности: взрыва. После создания зон разрушения 7 бурят тампонажнью скважины 8, вставляют в них кондукторы и посатвдова1тельно нагветгиот в приконТ5ФНУЮ часть разр;т1енных пород скрепляющий раствор по данной схеме, При нагнетании скрепляющего раствора рекомендуется использовать принцип восходящего потока, при котором отсутствует опасность расслоения смеси, а длину тампонажных скваикин 8 принимают приблизительно равной глубине зоны упрочнения 9, Скважины 8 размещают равномерно, чтобы исключалась вомложность получения незатампонированных участков. Количество рядов скваикин 8 в поперечном сечении назначают в зависимости ох отношения глубины зоны упрочнения 9 к размерам вьфаботки 1, При значении отношения более 0,75 для упрочнения разрушенных пород рекомендуется устраивать один ряд сквг1жин 8 по оси выработки 1, а менее 0,25 - три ряда скважин 8, Расход раствора принимают равньш объему пустот в зоне упрочнения 9, Несущук способность уг рочненной зоны 9 рассчитывсцот в згшисимости от ожидаемого горного дашленкя, П р и м е р. Новый способ испытан в шахте в откаточном штреке, проводимом на глубине 750 м и в але вролитах с прочностью на Одноосное сжатие 32 МПа и углом падения 60,

Работы выполняли по следующей схеме. Ввачале в лежачем боку выработки через 2 м друг от друга бурят скважины длиной 6,5 м. Сквгиккны заряжали аммонитсш7-19 по 0/9 кг в каждую и производили каму4лет1ный взрыв. Затем в почве выработки на глубину 1,5 м бурили шпуры, которые заряжали зарядами Т- 19 весом 0,2 кг и производили также камуфпетные взрывы. По разрушенным породам на глубину 1,5 м бурили скважины-и черезни1 ; нагнетали цементно-песочный раствор, расход которогф на 1 п.м вцра ботки в среднем составлял 1,2 ,5 м .

После приАюнения способа в выработке конвергенция почвы и кровли не превышала 165 мм, а крепь сохраняла свою работоспособность. Ваковтр,ольных участках крепь полностью радрушена, а величина полуяения пород составила 850 i«4.

СПОСОБ ПОВЫШНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК , ВКЛЮЧаящий создание вон разрушения бмтаюцнх пород по контуру вш абЬтки путем бурения шпуров, заряжения их какуфлет1Шмя зарядами и взрывания с поспеяуюеаш бурением тампонажных скважин я нагнетанием в разрушенные порода скреиляошего , о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с цепью снйжежся з.атрат на KpejnneHHe и ремонт attpaeoTox, разрушениевметаяших пород производят в два этапа , при этом вначале создают глубин, ную зону разрушения по на1фавлению действия максимального глешяого напряжения породном массиве, а поспедуяшее разрушение пород по хонту- Q ру шработкя {фойзводят на меньшей 9 глубине. - tef