Способ крепления горизонтальной горной выработки и твердеющий раствор для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК E21D11/00 E21B33/138 

4i

00 О 05

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений и касается крепления горизонтальных горных выработок различного назначения.

Целью изобретения является снижение действия горного давления на крепь, а также повышение экономии цемента при снижении деформативных свойств раствора.

На чертеже изображена схема крепления согласно изобретению.

Выработку проводят комбайном на за- ходку в 2-3 м. Затем производят набрызг |тампонажного раствора на породные стенки с помоилью, например, машины 1 марки БМ-60 слоями толщиной 50-80 мм. Затворение су- хой тампонажной смеси осуществляют через трубопровод 2 в смесителе 3. Жидкость зат- ворения, представляюи1ую собой воду и щавелевую кислоту, к смесителю 3 подают насосом 4, а поризатор - сульфонол - в жидкой фазе транспортируют насосом 5.

При набрызге каждого последующего слоя снижают количество подаваемого в смеситель 3 поризатора и увеличивают давление подачи тампонажного раствора.

Количество поризатора в тампонажном растворе и давление его подачи назначают для каждого слоя, исходя из требуемого послойного уменьщения деформатнвности оболочки. Тампонажную оболочку выаолня- . с увеличением модуля деформации ее слоев в направлении к крепи от 10 то 50 80 МПа.

(Снижение количества поризатора в растворе приводит к его упрочнению и повыще- нию жесткости за счет снижения количества и объема пор.

Повыщение давления при- набрызге слбев оболочки увеличивают в пределах 0,3- 1,2 МПа, что способствует сжатию раствора, а также снижает его де ормативность. Опытным путем установлено, что при набрызге поризованного раствора под давлением свыще 1,2 МПа его поры нарушаются, полученный в результате твердения раствора камень практически теряет пористость. При давлении менее 0,3 МПа тампонажнь й раствор не пристает к породе (явление «отскока).В качестве примеров составов тампонажного раствора приводятся составы (раствор 6 и 11 соответственно) с граничными

значениями соотнощен мас.%:

;1оменный шлак

Цемент

Сульфонол

иДавелевая кислота

Вода

После образования в закрепном пространстве необходимого числа слоев для созда- тампонажной оболочки заданной толщины ус; м.чавливают рамную крепь 6 и меж- ()ам11(к (1гра:кдение 7.

0

0

с 0 0

5

Зазор между тампонажной оболочкой и крепью, полученный из-за неровностей по- г срхности, образованной набрызгом, заполняют нагнетанием через отверстия в межрамном ограждении твердеющим, например, цементно-песчаным раствором 8.

Для образования тампонажной оболочки выполнен подбор растворов, в результате твердения которых получается цементный камень с Е.г 10-80 МПа.

Раствор содержит цемент, доменный щлак, поризатор, щавелевую кислоту, воду. В качестве поризатора использован сульфонол, Компоненты в растворе содержатся в следующем соогнощении, мас.%:

Цемент20,0-25,0

Доменный щлак30,0-40,0

Поризатор2,4- 4,0

Щавелевая кислота0,7- 1,2

ВодаОстальное

Результаты подбора раствора представлены в таблице.

Формула изобретения

1.Способ крепления горизонтальной горной выработки, включающий установку рамной крепи и возведение мехфамного ограждения, возведение тампонажной оболочки в закрепном пространстве из твердеющего р-дствора, подаваемого под давлением и состоящего из сухого компонента воды и поризатора с изменением его количества, отличающийся гем, что, с целью снижения действия горного давления на крепь, возведение тампонажной оболочки производят до установки рамной крепи и межрамного ограждения путе.м послойного на |есения твердеющего раствора, количество поризатора в котором уменьщают в каждом слое от контура выработки к ее центру, при этом нанесение каждого последующего слоя производят под давлением большим, чем давление нанесения предыдущего, а после установки крепи и возведения межрамного ограждения производят дополнительное нагнетя- пие твердеющего раствора за межрамное (ограждение.

2.Способ по II. 1, отличающийся те.м, что модуль деформации тампонажной оболоч- i-( на контакте с крепью в 5-8 раз болыпг модуля деформации на контакте с породой.

3.Способ по п. I, отличающийся тем, что давление подачи смеси при нанесении слоев оболочки увеличивают в пределах 0,3- 1,2 .

4.Твердеющий раствор для крепления горизонтальной выработки, включающий цемент, заполнитель, ускоритель твердения и воду, отличающийся тем, что, с целью повы- экономии цемента с одновременны.: снижением деформативных свойств, он до полнительно содержит поризатор, при этом в качестве заполнителя он содержит доменный шлак, а в качестве ускорителя тве;)1448064

34

дения - щавелевую кислоту при следуюидемЩавелевая кислота 0,7- 1.2

содержании компонентов, мас.%:Р5ода Остальное

Цемент 20,0-25,05. Раствор по п. 4, отличающийся тем, что

Доменный шлак 30,0-40,0в качестве поризатора он содержит сульПоризатор 2,4- 4,0 фонол.

87

/////// /////.

Изобретение относится к строительству подземных сооружений. Цель - уменьшение горного давления на крепь и повышение экономии цемента с одновременным снижением деформации раствора. Производят набрызг тампонажного раствора (ТР) на породные стенки. В состав ТР входят сле- дуюшие компоненты, мас.%: цемент 20,0- 25,0; доменный шлак 30,0-40,0; сульфонол 2,0-4,0; ш.авелевая кислота 0,7-1,2; вода - остальное. Количество сульфонола уменьшают в каждом слое от контура выработки к ее центру и увеличивают давление подачи ТР. Снижение количества сульфслюла в ТР приводит к его упрочнеиик) и повышению жесткости за счет уменьшения обьема пор. Давление при набрызге слоев обо.ючк; повышают до 0,3-1,2 МПа, что способе inv, сжатию ТР. После образовшшя. к .iaKjjOi; ном пространстве необходимого чис.к с.кюн для создания тампонажной оболочки (ТО заданной толщины устанавливают римнуи крепь и межрамное ограждение. Зазор меж ду ТО и крепью, полученный из-за неров ностей поверхности, образованной нап|11)1з гом, заполняют нагнетанием ТР за межрамное ограждение. Модуль деформации ТО на контакте с крепью в 5-8 раз больше мод,1я деформации на контакте с породой. 2 с. и 3 3. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. С