Способ крепления горных выработок в удароопасных условиях Советский патент 1990 года по МПК E21D20/00 

3155

(А) 4. Последние устанавливают в направлении, перпендикулярном плоскости действия максимальных сжимающих напряжений. Длину А 4 определяют по предложенной расчетной формуле в зависимости от величин максимальных и минимальных сжимающих напряжений, попе

речных размеров выработки 1 по линии их действия, а также от длины замковой части А 4. В результате такой ориентации А 4 образуется заанкеро- ванная зона 5 в виде несуцей конструкции в форме эллипса. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение надежности крепления выработки, пройденной в массиве с неравномерным полем тектонических напряжений. Для этого сначала определяют расположение вокруг выработки 1 зон максимальной и минимальной напряженности горных пород. Одновременно с этим определяют направление и величину действующих в них максимальных и минимальных сжимающих напряжений. В зонах 3 концентрации напряжений бурят шпуры под анкеры (А) 4. Последние устанавливают в направлении, перпендикулярном плоскости действия максимальных сжимающих напряжений. Длину А 4 определяют по предложенной расчетной формуле в зависимости от величин максимальных и минимальных сжимающих напряжений, поперечных размеров выработки 1 по линии их действия, а также от длины замковой части А 4. В результате такой ориентации А 4 образуется заанкерованная зона 5 в виде несущей конструкции в форме эллипса. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам крепления горных выработок, проводимых в массиве горных пород с неравномерным полем тектонических напряжений и склонных к горным ударам.

Цель изобретения - повышение надежности крепления выработкиt пройденной в массиве с неравномерным полем тектонических напряжений.

На чертеже изображена схема крепления горных выработок в удароопас- ных условиях, где 1 - горная выработка, 2 - удароопасный массив горных пород, 3 - места концентрации напряжений, 4 - анкеры, 5 - упрочненная анкерами 30Ha,OsMaw- максимальные напряжения, GTMIU1 минимальные напряжения .

Способ осуществляется следующим образом

3 горной выработке ), пройденной в удароопасном массиве горных пород 2, определяют одним из известных методов расположения вокруг выработки зон максимальной и минимальной напряженности горных пород Одновременно с этим определяют направление и величину действующих максимальных сжимающих напряженийСмаке и перпендикулярных им минимальных напряжений бwl(H . После этого в местах концентрации этих напряжений 3 в приконтурном массиве горных пород бурят шпуры в направлениях, перпендикулярных плоскости действия максимальных сжимающих напряжений, в которых затем устанавливают анкеры 4. При этом длину анкеров определяют из выражения

. +

26

мин

Li

длина анкера, м;

величина максимальных сжимающих напряжений, Ш1а; величина минимальных сжимаю- ших напряжений, ИПа;

5

5

0

5

5

0

5

Ъ - поперечный размер выработки по линии действия максимальных сжимающих напряжений, м;

d - поперечный размер выработки по линии действия минимальных сжимающих напряжений, м; 1., величина замковой части анУ

кера, м.

Величина замковой части анкера 19 зависит от конструктивных особенностей анкера,, его грузонесущей способности и размеров возможного свода обрушения, В результате предлагаемой ориентации анкеров образуется отделенная от основного массива заанкеро- ванная зона 5, превращенная в несущую конструкцию в форме эллипса с длинной осью, перпендикулярной максимальным сжимающим напряжениям GMQKC , действующим в массиве горных пород 2. При возникновении предельных значений сжимающих напряжений 3 в приконтурной зоне разрушение пород происходит на контуре горной выработки 1, параллельно направлению действия б мс.кс а анке ры 4, установленные перпендикулярно направлению (, несут осевую нагрузку, что соответствует оптимальному режиму их работы.

Пример крепления на железорудном месторождении, в вентиляционном орте № J1 гор, + 345 м„ Породы представлены алеэролитами с пределом прочности на одноосное сжатие 105 МПа.

3 массиве горных пород действуют максимальные сжимающие напряжения GW4cBKPeCT простирания месторождения (азимут 140°) под углом 20° к горизонтальной плоскости и равны 52 МПа. Минимальные напряжения G м«н перпендикулярны максимальным и равны , Орт пройден сечением 2 х 2 м. Анкеры устанавливают под углом 70° к горизонтальной плоскости в местах концентрации напряжений в восходящем и нисходящем направлениях (в кровле и

в почве). Длину анкера при величине замка 0,5 м определяют по формуле

KL4Јlk Z lQj41 l L 2 о мин

-} 1.

5 -2 2Т - 2 25- 21 ----Јт|г + 0,5 2,,2м,

Параметры крепления анкерами при ю существлении предлагаемого способа: Диаметр шпура, мм 43 Глубина бурения под углом 70 шпуров, м 2,25 Расстояние между15

шпурами в ряду и между рядами, м Тип анкера

0,8

Трубчатый по авт.св. № 1352070 20

Количество анкеров в ряду, шт

в том числе установленных в нисходящем и восходящем направленияхДиаметр трубы, мм Ширина резиновой ленты и шаг навивки, мм

Количество нитей ДШ, шт

3

По 4 32

25

25 и 150 30

ч

5,5

ормула изобретения

Способ крепления горных выработок в удароопасных условиях, включающий

определение расположения вокруг выработки зон максимальной и минимальной напряженности горных пород, бурение шпуров в зонах концентрации напряжения и установку в них анкеров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления выработки, пройденной в массиве с неравномерным полем тектонических напряжений, одновременно с определением расположения зон напряженности горных пород определяют направление и величину действующих в них максимальных и минимальных сжимающих напряжений, а анкеры устанавливают в направлении, перпендикулярном плоскости действия максимальных сжимающих напряжений, при этом длину анкеров определяют из выражения

xASasci.Z-E HJttJliL

20

мин

Ь,

где Iq - длина анкера, м;

сг

макс величина максимальных сжимающих напряжений, Iffla; мии- величина минимальных сжимающих напряжений, МПа; b - поперечный размер выработки по линии действия максимальных сжимающих напряжений,м; d - поперечный размер выработки по линии действия минимальных скважин сжимающих напряжений, м;

1$ длина замковой части анкера, м.