Способ проходки шахтного ствола Советский патент 1987 года по МПК E21D1/00 E21D1/12 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке шахтных стволов, в неустойчивых водоносных породах способом искусственного замораживания.

Целью изобретения является.снижение трудоемкости проходки ствола.

На фиг.1 показана схема, поясняющая предлагаемый способ; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - зависимость скорости ультразвука от времени.

Схема включает ледопородное ограждение 1 , забой ствола 2, постоянную тюбинговую крепь 3,. замораживающие колонки 4, контрольные шпуры 5, шпуровые излучатель 6 и приемник 7 ультразвуковых колебаний, скважинные излучатель 8 и приемник 9, породу в пластическом состоянии 10, границу пластической и упругой области 11, закрепное пространство 12.

Способ проходки шахтных стволов в неустойчивьр1Х водоносных породах осуществляется следующим образом.

Вокруг контура ствола бурят вертикальные скважины, в которых монтируют замораживающие колонки 4, производят искусственное замораживание по- род, в результате которого образуется временное ледопородное ограждение 1, проходку ствола производят заходка- ми путем выемки в забое 2 породы, возведения постоянной крепи 3 и за- полнения закрепного пространства 12 бетоном. Перед проходкой очередной заходки из забоя ствола 2 в незакрепленной части бурят два контрольных шпура 5 в той части ледопородного ограждения а где оно имеет минимальную толщинуi В две замораживающие колонки 4 на глубину .расположения контрольных шпуров опускаются скважинные излучатель 8 и приемник 9 ультразвуковых колебаний, а в контрольные шпуры 5 помещаются шпуровые излучатель 6 и приемник 7 ультразву- ка. По мере проходки ствола осуществляется ультразвуковой контроль за образованием пластической области 10 в заморожеиньк породах и ее распространением по толщине ледопородного ограждения.

Переход породы в пластическое состояние характеризуется снижением

скорости распространения ультразвука (точки В1-ВЗ), что -связано с образованием микроразрушений в замороженных породах. Систематический контроль на различных базах от точек Б1

до Б6 позволяет определить время

распространения пластической области по сечению ледопородного ограждения (точки В1, В2, ВЗ,...) вплоть до , окружности расположения замораживающих колонок. До наступления этой ситуации в забое ствола ведутся работы по разрушению и выемке породы в за- ходке. После достижения пластической областью окружности расположения за

мораживаюшлх колонок переходят к возведению постоянной крепи в заходке. Высота заходки ствола является переменной функцией, зависящей от фактического напряженного состояния ледопородного ограждения.

Формула изобретени

Способ проходки шахтного ствола, включающий образование ледопородного ограждения с помощью замораживающих колонок, размещенных за контуром ствола, цикличную углубку забоя на величину заходки и установку крепи в пределах заходки после определения момента начала снижения нсущей способности ледопородного ограждения, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости проходки, перед углубкой забоя в ледопородном ограждении из ствола бурят наклоненные вниз щпуры и устанавливают в них и в заморажи- вающих колонках акустические датчики, фиксируют развитие в ледопородном ограждении пластической области, при этом момент начала снижения несущей способности ледопородного ограждения определяют посредством определения момента достижения пластической областью замораживающих колонок.

1

J lфиг.1

Изобретение относится к горной промышленности и снижает трудоемкость проходки ствола. Вокруг контура ствола посредством замораживающих колонок (ЗК)образуют ледопородное.ограждение (ЛО) .. Размещают ЗК в вертикальных скважинах за контуром ствола. Производят цикличную углубку забоя на величину заходкй. Затем производят определение несущей способности ЛО. Для этого в ЛО из ствола бурят наклоненные вниз щпуры. В них и в ЗК ус- танавливают акустические датчики. С помощью замеров скорости распространения ультразвука фиксируют развитие в ЛО пластической о бласти. Момент -начала снижения несущей способности ЛО определяют посредством определения момента достижения пластической областью ЗК. После зтого прекращают работы по разрущению и выемке породы в забое и осуществляют установку крепи. 3 ил. i (/) ос № KJ М

A A

W

Фиг. 2

AS

, J

Редактор А.Гулько

Составитель Л.Черепенкина

Техред М.Ходанич Корректор А.Тяско

Заказ 7694/33 Тираж 455Подписное

. ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ffpe/ /r измерения, Тчос