Способ повышения устойчивости трещиноватых пород при проведении горных выработок Советский патент 1985 года по МПК E21D20/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам повьппения устойчивости горных выработок в тре пдановатых неустойчивых породах путе их упрочнения. Цель изобретения - повьшение эффективности укрепления пород путем увеличения глубины нагнетания твердеющего состава в массив. На фиг. 1 изображена проводимая выбработка, поперечное сечение; на фиг. 2 - взаимное расположение зарядной скважины и скважины-резервуара; на фиг. 3 - схема действия взрыва при взрывании зарядной скваж ны и нагнетании R породу твердеющего состава из скважины-резервуара. Способ осуществляют следующим образом. По контуру 1 вьфаботки 2 бурят зарядные скважины 3. Затем на расст НИИ, равном величине предельной линии наименьшего сопротивления для данных условий взрывания (А), бурят скважины-резервуары 4 со смещением их устьев от соответствующих взрывных скважин в приконтурную зону 5 перпендикулярно к контуру проводимо выработки и под углом наклона оС к з рядным скважинам 3. Величину рационального угла наклона d определяют по формуле , . 2А tg |-, где оС - угол наклона скважин резервуаров к взрывным скважинам предельная для. данных условий взрывания линия наимень шего сопротивления; глубина бурения зарядных скважин. В скважины-резервуары 4 помещают .твердеющий состав 6 и забойку 7, а зарядные скважины 3 заряжают заря дами взрывчатого вещества 8 на полную глубину. Глубину скважин-резерв аров 4 принимают такой, чтобы заинъ ектировать горные породы в начале следующей заходки, т.е. перебуривают на длину забойки Ij (фиг. 2). Целик 9 при забуривании скважин-резервуаров 4, как правило, не сохраняется, и поэтому длина забойки 1 принята от груди забоя 10 проводимо выработки 2. Рассмотрим процесс закрепления горных пород на примере работы двух .парных скважин (фиг. 3),,11ри взрыва 8 НИИ зарядов взрывчатого вещества 8 в одной из зарядных сквалсин 3 в массиве образуются трещины, которые соединяют зарядную скважину 3 и скважину-резервуар 4. Продукты детонации, проникая через трещины в скважинурезервуар 4, смешивают компоненты твердеющего состава 6 и повышают давление в скважине-резервуаре 4. В это же время происходит разрушение целика 11 между зарядной скважиной 3 и скважиной-резервуаром 4. Разрушенный целик 11 сдвигается в сторону скважины-резервуара 4, дополнительно повышая в ней давление, и запрессовывает ее устье, препятствуя тем самым выходу твердеющего состава 6 и газов из скважины-резервуара 4 в выработку 2. Находящийся под большим давлением твердеющий состав нагнетается через контактирующие со скважиной-резервуаром 4 трещины в массив горных пород, тем самым закрепляя его с образованием упрочненной роны 12. Аналогично производится взрывание зарядов остальных скважин и закрепление массива горных пород преимущественно во внешних пределах проводимой вьфаботки. Пример. Проводят нагнетание в трещиноватый массив горных пород твердеющего состава на основе смолы МФ-17 с отвердителем щавелевой кислотой при проходке орта. В шпуры диаметром 0,040-0,042 м, глубиной 1,8 м, пробуренные по контуру выработки, помещают заряды патронированного аммонита бЖВ, а в пробуренные под углом к ним в приконтурной зоне на расстоянии ,140 перпендикулярно контуру выработки шпуры диаметром 0,040-0,042 и глубиной .2,1 м помещаются стеклянные ампулы с твердеющим составом и забойка, из глины на глубину 0,3 м от устья. При камуфлетном взрывании зарядов твердеющий .состав нагнетается в массив трещиноватых горных пород с образованием упрочненной зоны. Размещение зарядных скважин и скважин-резервуаров под расчетным углом позволяет наиболее рационально использовать твердеющий состав, так как основная его часть расходуется на закрепление массива при нагнетании в естественные трещины и трещины, образующиеся при взрьше, зарядов, а расположение устьев скважии-резервуа3ров и зарядных скважин на расстояни равном по величине предельной для данных условий взрывания линии наименьшего сопротивления, позволяет сначала повысить давление в скважине-резервуаре, затем удерживать его достаточно длительное время за счет запрессовки устьев скважинрезервуаров, В результате увеличи184вается радиус распространения твердеющего состава вследствие бурения скважин-резервуаров с перебуром относительно зарядных скважин на длину забойки, обеспечивается качественное закрепление массива на всем протяжении выработки, без пропусков призайбойной зоны, что повышает безопасность работы проходчиков.

СПОСОБ ПОВЬПиВНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОД ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий бурение по контуру выработки зарядных скважин и скважин-резервуаров, размещение в зарядных скважинах зарядов взрывчатого вещества, а в скв жинах-резервуарах твердеющего соста ва и забойки с последующим нагнетан ем в трещины пород твердеющего состава путем поэтапного взрывания /- --tSi f „х-т зарядных скважин, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности укрепления пород путем увеличения глубины нагнетания твердеющего состава в массив, каждую скважину-резервуар бурят за конту- ром вьфаботки против каждой зарядной скважины под углом к ней на расстоянии от ее устья, равном предельной для данных условий взрьшания линии наименьшего сопротивления, при этом конец каждой скважины-резервуара заглубляют относительно конца каждой зарядной скважины на длину забойки, причем угол ot между скважиной-резервуаром и наклонной скважины определяют из выражения агс tg 1, где А - расстояние от скважины-резервуара до устья зарядной скважины; I - глубина зарядной скважины.

6 12

Фиг.З 7