Способ крепления подготовительной выработки Советский патент 1989 года по МПК E21D11/00 

6 -

СЛ

сл

00

4

05

31513146

странство между контуром В1 и элементами ПК 2 устанавливают забутовоч- ные элементы 3 в виде рукавов, заполненных вспенивающимся полимерным ма- с териалом, С отставанием от забоя В1 между рамами ПК 2 за зону 11 трицино- ватости в плоскости, перпендикулярной оси В1, бурят Веера шпуров 4, В окружающем массиве формируют грузонесущз 10 зону из пород, упрочненньпс связующим раствором через пробуренные шпуры 4 и податливую зону. Заряжают шпуры 4 у их дна зарядами 5 ВВ, а в остальной

части размещают твердеющий закрепляющий раствор 7. Затем взрывают заряды 5 ВВ, после чего восстанавливают первоначальную податливость ПК 2. Для обеспечения требуемой скорости закрывания образовавшихся при взрьше зарядов ВВ камуфлетных полостей 9 их заполняют вспененным полимерным составом. При этом кратность вспенивания выбирают из условия обеспечения прочности затвердевающего состава 7, меньшей прочности вмещающего массива пород. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки месторождений полезных ископаемых в условиях получения пород внутрь выработки (В) 1. Цель изобретения - повышение надежности поддержания В 1. Для этого при проведении В 1 в ней устанавливают рамы постоянной крепи (ПК) 2 из элементов, соединенных между собой узлами податливости. Проводят В 1 избыточным сечением. В пространство между контуром В 1 и элементами ПК 2 устанавливают забутовочные элементы 3 в виде рукавов, заполненных вспенивающимся полимерным материалом. С отставанием от забоя В 1 между рамами ПК 2 за зону 11 трещиноватости в плоскости, перпендикулярной оси В 1, бурят веера шпуров 4. В окружающем массиве формируют грузонесущую зону из пород, упрочненных связующим раствором через пробуренные шпуры 4 и податливую зону. Заряжают шпуры 4 у их дна зарядами 5 ВВ, а в остальной части размещают твердеющий закрепляющий раствор 7. Затем взрывают заряды 5 ВВ, после чего восстанавливают первоначальную податливость ПК 2. Для обеспечения требуемой скорости "закрывания" образовавшихся при взрыве зарядов ВВ камуфлетных полостей 9 их заполняют вспененным полимерным составом. При этом кратность вспенивания выбирают из условия обеспечения прочности затвердевающего состава 7, меньшей прочности вмещающего массива пород. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к разработке месторождений полезных ископаемых в условиях пучения (вьщавливания) пород внутрь выработки.

Цель изобретения - повьшение надеж ности поддержания выработки.

На чертеже показана схема осуществления способа крепления подготовительной выработки.

На чертеже показаны выработка 1, в которой установлена рама постоянной крепи 2, в желобах элементов в которой размещены забутовочные элементы 3, шпуры 4 с зарядами 5 взрью- чатого вещества (заряды ВВ), предох- ранительные пробки 6, твёрдеюш 1Й закрепляющий раствор 7, дополнительные скрепляющие элементы 8, камуфлетные полости 9, анкера 10, размещенные в зоне 11 трещиноватости.

. Способ осуществляют следующим образом.

При проведении выработки 1 в ней устанавливают рамы постоянной крепи 2 (податливые из взаимозаменяемого профиля СВП, предпочтительно замкнутые) , Причем элементы крепи соединяют при минимальной проектной величине нахлестки, которая соответствуе максимальному сечению и свету до оса ки. Выработку 1 проводят избыточным сечением, т.е. большим, чем необходимое для размещения крепи на величину увеличения объема породного массива из-за его разрыхления при взрывных работах. В закрепленном пространстве размещают забутовочные элементы 3 при формировании забутовочных элементов 3 непосредственно на месте

крепления в желоб крепи укладьшают рукав из синтетического материала и заполняют его полимерным раствором с пенообразующими добавками, при формировании забутовочных элементов 3 - на поверхности им придают вид удлиненных цилиндрических подушек диаметром 15-25 см, которые затем укладьшают в желоб крепи) между рамой крепи межрамным ограждением, предпочтительно металлическим решетчатым или рулонным стеклопластиковым.

С отставанием от забоя выработки, определяемым паспортом крепления, между рамами крепи бурят веера шпуро 4 в плоскости, перпендикулярной оси выработки 1.

Длину шпуров 1 определяют из условия формирования камуфлетных полостей 9 за пределами зоны 11 технологической трещиноватости, для чего используют выражение

1и,п Ь2(1,,р+40 ,..р. где 1 ,ар - длина заряда ВВ в шпуре; - радиус шпура; 1 - толщина приконтурного сло технологической трещиноватости, образующейся вокруг выработки в результате перераспределения напряжений при. нарушении массива выработкой к моменту формирования камуфлетных полостей. . Число шпуров N при этом определяется из выражения

м ,, J

где R „р радиус сечения выработки в проходке.

15

Производят повышение рабочего сопротивления сдвижению узлов податливости, для чего в местах соединения размещают дополнительные скрепляющие элементы 8, например, в виде хомутов с планками. Такое усиление крепи производят на всем участке выработки 1, где формируют камуфлетные полости 9. Заряжают шпуры 4, заполняют твердею- щим закрепляющим раствором 7, отделяя его от ВВ предохранительными глиняными пробками 6, которые предохраняют закрепляющий раствор 7 от раз- рущающего возДействия взрьша,

В неустойчивых породах целесообразно разместить в шпурах 4 и армирующие элементы - анкера, тогда после взрыва анкера замоноличены в шпурах 4, что существенно повьш1ает несущие характеристики грузонесущего слоя.

Далее производят взрывание зарядов 5 ВВ, в результате чего в окружающем массиве образуются камуфлетные полости 9. При этом породный контур выра- ботки 1 смещается к ее центру, в результате чего забутовочные элементы 3, сжимаясь, более равномерно распределяют нагрузки, действующие на крепь 2 по ее контуру. Таким образом, одно- временно с формированием камуфлетных полостей 9 производят улучшение силового взаимодействия крепи 2 с вмещающими породами. Так как при взрыве зарядов ВВ 5 закрепляющими раствор 7 выдавливается из шпуров 4 в массив, происходит залечивание трещин на участке шпура от месторасположения зарядов ВВ до устья, что способствует сохранению грузонесущего слоя.

После производства взрьшных работ восстанавливают первоначальный режим работы узлов податливости, для чего снимают дополнительные скрепляющие элементы 8.

Для обеспечения потребной скорости закрывания камуфлетных полостей 9 необходимо заполнить их вспененным полимерным составом, выбирая кратность вспенивания из условия обеспечения прочности затвердевшего полимерного состава меньшей прочности вмещающего массива пород.

Пример. Для вскрытия пласта VI проходят квершлаг (кольцевая податливая крепь из СВП-27), диаметр в свету 3,8 MV в проходке 4,5 м, вмещающие породы .алевролиты. Раму крепи 2 по мере подвигания выработки со

Q 5

0

5 о Q

0

5

466

стороны лежня опирают на подкладки толщиной 15-20 см. Забутовочные элементы (заранее сформированные на поверхности шахты из синтетических, предпочтительно стеклотканевых рукавов, заполненных вспененным полиуре- тановым составом) укладывают с опира- нием на желоба элементов крепи 2. Минимальная проектная величина нахлестки элементов крепи 2 составляет 40 см. Диаметр шпуров равен 0,042 м с учетом имеющегося бурового оборудования. В качестве ВВ используем аммонит ПЖВ-20, два патрона на шпур (Ijap

,5 м). По данным замеров при проведении указанных работ с отставанием на 30 м от груди забоя толщина при- контурного слоя технологической тре- щиноватости (1 ..тр ) составляет 0,6- 0,9 м при буровзрывном способе проведения и до 0,6 м при комбайновом. С учетом этого длина шпуров составляет

1ып Ь2 (1зар+ 0 ып+1т.тр )2,7 м,

а их число составит

гт 3,14-(2,7+2.3) ,„ . -ТО. 2

Шпуры 4 бурят веером в плоскости, перпендикулярной продольной оси выработки. Работы по обуриванию вмещающего массива производят с отставанием от груди забоя на 30 м (из условия свободного размещения комплекта проходческого оборудования).

После размещения зарядов 5 ВВ у дна шпуров 4 вводят предохранительную глиняную пробку 6 длиной 10- 15 см, после чего шпуры до устья заполняют закрепляющим, предпочтительно полиуретановым составом, закрепляют в устьях шпуров 4 деревянные пробки для исключения вытекания закрепляющего состава.

Перед производством взрывных работ в узлах соединения элементов крепи 2 размещают дополнительные скрепляющие элементы в хомуты с планками. После этого взрывают заряды ВВ. Затем снимают дополнительные скрепляющие элементы 8 и перемещают их на рамы крепи следующего участка, ближе к забою выработки. Далее все повторяется-. Формул.а изобретения

Способ крепления подготовительной выработки, включающий проведение выработки, возведение по мере ее проведения рам постоянной крепи из элементов, соединенных между собой узлами

ч15131468

податливости, бурение шпуров, форми-новатости в плоскости, перпендикуляр- рование в окружающем массиве грузе-HQ и выработки, и размещают у их йесущей зоны из пород, упрочненныхд„а заряды ВВ, а в остальной части связующим раствором через пробуренные твердеющий закрепляющий раствор, за- шпуры, и податливой зоны, о т л и - производят повьшение рабочего со- чающийся тем, что, с цельюпрбтивления крепи, размещая допол- повьщ1ения надежности поддержания вы-нительныё узлы податливости в местах работки, выработку проходят с сечени-соединения элементов крепи между со- ем, большим проектного, и устанавли- дбой, и взрьшают заряды ВВ, после че- вают в пространство между Контуром Q восстанавливают первоначальную по- 1выработки и элементами крепи забуто-датливость крепи, причем при формировочные элементы в виде рукавов, за-вании грузонесущего слоя выбирают полненкых вспенивающимся полимернымкратность вспенивания затвердевающе- материалом, при этом шпуры бурят ве- 15го полимерного состава, обеспечиваю- ерами с отставанием от забоя выработ-щую прочность затвердевшей смеси, ки между рамами крепи за зону трещи-меньшую прочности вмещающего массива.