Способ возведения двойной шахтной изолирующей перемычки Советский патент 1984 года по МПК E21F5/00 

I. Способ по п. 1, отлича ющийся тем, что у стенок изол руемой горной выработки размещают спаренные камуфлетные заряды, а у 1Кровли - одиночные. 3. Способ по ПП.1 и 2, отли чающийся тем, что камуфлетные заряды размещают на расстоя 3 нии от боковых стенок и кровли изолируемой горной выработки, равном 140 радиусам заряда ВВ. 4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что инициатор взрыва камуфлетного заряда располагают посередине удлиненного заряда ВВ.

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ДВОЙНОЙ ШАХТНОЙ ИЗОЛИРУЮЩЕЙ ПЕРЕМЫЧКИ, включаюпщй возведение на расстоянии 35 М одна от другой двух перегородок с одновременной установкой в них труб для дренажа, пуска и выпуска пульпы и трубы для контроля за состоянием атмосферы в изолированном пространстве с последующим заполнением в несколько приемов , / it Kffaa- - Ktifs -пространства между перегородками заиловочной пульпой, отличающийся тем, что, с целью повьшхения герметичности и устойчивости перемычки, перед заполнением пространства между перегородками заиловочной пульпой последние связывают между собой равномерно по высоте посредством металлических тяг, а по мере заполнения пространства между перегородками заиловочной пульпой в ней последовательно снизу вверх производят камуфлетный взрыв ЦИ линдрических зарядов ВВ с последующим заполнением образовавшейся полости пульпой, при этом шпуры под камуфлетные заряды образуют путем продавливания заиловочной пульпы через спаренные патрубки, которые предварительно устанавливают в теле перегородки с стороны свежей струи под углом 15-30 к горизонту, а заполнение образованной камуфлетной полости пульпой и выпуск ее излишков и воздуха осуществляют через спаренные патрубки. :о 00 100 Т

Изобретение относится к горной промьщ1Л.енности и может быть использовано в сложных геологических и горнотехнических условиях для предотвращения проникновения воздуха в изолированное пространство. .

Известен способ возведения двойной щахтной изолирующей перемычки, заключающийся в установке в изрлируемой горной выработке двойных чурако вых перемычек, пространство межд7 которыми заполняют утрамбованной влажной глиной, и нанесении на перемычку специального покрытия, например латекса .

Недостатком этого способа является то, что латексные покрытия обладают большой чувствительностью к колебаниям температуры, что сказывается на воздухопроницаемости перемычки .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ возведения двойной шахтной изолирующей перемычки, включающий возведение на расстоянии 3-5 м одна от другой двух перегородок с одновременной установкой в них труб для дренажа, пуска и выпуска пульпы и тру бы для контроля за состоянием атмосферы в изолированном пространстве с последующим заполнением в несколько приемов пространства между перегородками заиловочной . пульпой 12 .

Недостатком этого способа является то, что он. не всегда позволяет надежно изолировать отработанные и пожарные участки горных выработок из-за того, что пульпа не плот- . но герметизирует пространство между перемычками, а сами перемычки не обладают соответствующей прочностью для удержания пульпы. Особенно трудно производить подпиливание в верхней части выработок в трещиновидных 5 породах.

Цель изобретения - повышение герметичности и устойчивости перемычки.

Указанная цель достигается тем, 10 что согласно способу возведения

двойной шахтной изолирующей перемычки, включающему возведение на, рас:стоянии 3-5 м одна от другой двух перегородок с одновременной установ15 кой в них труб для дренажа, пуска и выпуска пульпы и трубы для контроля за состоянием атмосферы в изолированном пространстве с последующим заполнением в несколько приемов 20 пространства между перегородками заиловочной пульпой, перед заполнением пространства между перегородками заиловочной пульпой последние связывают между собой равномерно по вы25 соте посредством металлических тяг, а по мере заполнения пространства между перегородками заильвочной пульпой в ней последовательно снизу вверх производят камуфлетный взрыв 30 цилиндрических зарядов ВВ с последующим заполнением образовавшейся полости пульпой, при этом щпуры под камуфлетные заряды образуют путем продавливания заиловочной пульпы 35 через спаренные патрубки, которые предварительно устанавливают в теле перегородки с стороны свежей струи под углом 15-30 к горизонту, а заполнение образованной камуфлетной подо лости пульпой и выпуск ее излишков и воздуха осуществляют через спаренные патрубки. у стенок изолируемой горной выработки размещают спаренные камуфлетные заряды, а у кровли - одиночные. Камуфлетные заряды устанавливают на расстоянии от боковых стенок и кровли изолируемой горной выработки равном 140 радиусам заряда ВВ. Инициатор взрыва камуфлетного за ряда располагают по середине удлиненного заряда ВВ. На фиг. 1 приведена принципиальная схема, поясняющая способ возвед ния двойной-шахтной изолирующей перемычки, вид сверху; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 принципиальная схема расположения камуфлетного заряда в шпуре; на фиг. 5 - принципиальная схема, поясняюща я осуществление способа на модели; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5. Возводят двойные перегородки 1 на расстоянии 3-5 м одна от друго В них устанавливают трубы 2 для дренажа, пуска и выпуска пульпы, алее в несколько приемов заполняют объем между перегородками пульпой 3 Перед заполнением пульпы двойные пе регородки симметрично связывают одна с другой металлическими тягами 4, через дополнительно установленные вертикальные стойки 5,. которые уменьшают рабочий (расчетный) проле перемычки не менее, чем на половину и, тем самым, увеличивают ее прочность. Кроме того, в теле перемычки со стороны свежей струи, напротив Металлических тяг устанавливают спа ренные отрезки труб 6 (патрубки) ди аметром два дюйма под углом 15-30° к горизонту. Спаренные патрубки 6 устанавливают у боковых стенок выработки на расстоянии, равном 140 радиусйм () цилиндрического удлиненного заряда ВВ, применяемого для эффективного уплотнения пульпы (фиг.З). Через один из спаренных отрезков труб в противоположных симметрично расположенных патрубках деревянным круглым стержнем продавливают отсто явшуюся пульпу и делают в ней своеобразные наклонные шпуры 7. Длина шпура ориентировочно равна 1,5-2 м. В проделанные в пульпе таким образом наклонные шпуры вставля ют удлиненные цилиндрические заряды 3 (фиг. 4) с удельной массой 0,8ВВ1,25 к и длиной 1-1,5 м, которые монтируют в специальном картонном кожухе 8, пцзтом в полиэтиленовый мешок или полиэтиленовые трубы (ГОСТ 18 599-73). Детонатор 9 монтируют примерно по середине длины цилиндрического заряда ВВ 10. По экспериментальным данным, такое расположение детонатора повышает эффективность уплотнения заиловки, так как в этом случае повышается время действия нагрузки от взрыва ВВ на пульпу. Уплотнение пульпы производят от почвы выработки и до верха по каждой ее боковой стенке. После установки первьгк самых нижних зарядов в проделанных в пульпе наклонных шпурах и забойки шпуров с соблюдением требований безопасности взрывных работ в шахте, производят камуфлетный взрыв цилиндрических зарядов ВВ в пульпе. Одновременно взрывают два смежных заряда ВВ на одной отметке. начиная от почвы выработки. В результате взрьша происходит уплотнение пульпы, заполнение ею трещин и пор боковых стенок горных пород. Образовавшуюся наклонную цилиндрическую полость 11 после взрыва заполняют через один из ранее установленньрс спаренных отрезков, а через другой выпускают излишки пульпы и воздух из камуфлетной полости во время ее заполнения пульпой. Камуфлетные взрывы удлиненных зарядов в пульпе производят -спаренно с противоположных сторон снизу вверх до тех пор, пока не будут взорваны все заряды. В последнюю очередь взрывают самые верхние заряды ВВ у кровли. Такая последовательность проведения спаренных взрывов -снизу вверх, по периметру боковых стенок выработки, и заключительного одиночного в верхней точке у кровли выработки позволяет более рационально использовать сейсмический эффект уплотнения пульпы взрывом и повысить герметичность и надежность изоляции отработанных участков. Пример. Проверка предлагаемого способа изЪляции проводится на полигонной модели ударной трубы 900 мм (фиг. 5,6), стенки которой на участке длиной 1,3м выложены по диаметру кусками угля. Куски угля, плотно подогнанные друг к другу, находятся между металлической стенкой трубы 12 и металлической сеткой 13, вставленной в трубу и закреплен ной в ней. На этом участке на расстоянии 40 см одна от другой были возведены двойные деревянные перего родки 1 из брусков 2x2 см с установ ленными в них трубками для подачи и выпуска пульпы (трубки на фиг. 5 и 6 не показаны). Деревянные перемы ки через промежуточные опорные стой ки 5 связаны металлическими тягами 4 диаметром 3 мм, не менее трех тяг на каждые две промежуточные опоры. Тяги расположены равномерно по высо те опорной стойки 5. По периметру трубы установлены спаренные патрубки 6 (всего шесть спаренных патрубков на расстоянии, равном от стенок трубы). Пространство между перемычками в два приема заполняется заиловочной глинистой пульпой (отнс шение т дой составляющей пульпы к воде со ставляет 1:1, запесоченность 25 вес.%, удельный вес 2,3, число пластичности 10-11). Выдержка между приемами заполнения пространства ме ду перемычками составляет 18-20 ч. В пульпе между перемычками производят спаренные камуфлетные взрьш пятисантиметровых отрезков шнура ДШ-А, расположенных под углом 15 к горизонту, на диаметрально противоположных расстояниях, после чего камуфлетные полости заливают заиловочной пальпой. Детонатор располагается посередине длины отрезка детонирующего шнура. Всего проводят т спаренных взрыва.

Ударная труба

Т-9000,4 м

86 Экспериментальные данные сведены в таблицу. Об эффективности способа судят по скорости фильтрации одного и того же количества (столба) воды через двойные перемычки с пульпой. Труба устанавливается в вертикальное положение, в нее наливают воду (высота столба воды 40 см) и замеряют скорость фильтрации воды (л/мин). При тех же условиях проводятся эксперименты по определению скорости фильтрации воды согласно известного способа изоляции. 5кспериментально установлено, что скорость фильтрации при предлагаемом способе изоляции не менее, чем в 6 раз ниже, чем у известного. Кроме того, установлено, что под давлением ударной волны камуфлетного взрыва в пульпе происходят структурные изменения, приводящие к изменению плотности за иловки не только в месте расположения заряда, но и за ее пределами. Этим объясняется увеличение общего веса пульпы при ее уплотнении взрывом. Вокруг взорванного заряда создаются две противофильтрующие зоны: зона уплотнения и зона без видимого уплотнения пульпы (зона кольматации), Использование предлагаемого способа возведения двойной шахтной изолирующей перемычки позволяет увеличить несущую способность двойных перемычек за счет постановки промежуточных опор, через которые осуществляется связь между перемычками металлическими тягами; повысить герметичность и надежность изоляции отработанных и пожарных j iacTKOB горных выработок.

,1

,п