Способ крепления горных выработок Советский патент 1990 года по МПК E21D11/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано в подземном строительстве для оперативного выбора крепления и поддержания горных выработок, транспортных и гидротехнических тоннелей на стадии их сооружения .

Целью изобретения является повышение надежности и снижение трудоемкости крепления выработки.

Способ осуществляют следующим образом.

По данным геологической разведки разрабатывают проект крепления выработки, при этом в качестве базовой

крепи выбирают арочную металлическую крепь. После проведения и крепления выработки базовой крепью в ее кровле, боках и почве устанавливают контурные репера, по которым производят измерение смещений, постепенно увеличивая интервалы замеров во времени. При проявлении характерных кривых деформирования, когда в одном из элементов выработки: в кровле, боках или в почве смещения достигают значения 100-150 мм измерение смещений прекращают или ограничивают период измерения смещений временем, рекомендуемым нормативными документами для установки постоянной крепи.

fr.

ел

00

00

В систему Недра в качестве исходных данных вводят результаты измерения фактических смещений ЦУ, UА и U фа в три момента времени t19 t, t3 последовательно для элементов кровли, боков и почвы.

Фактические параметры прочности на сжатие RM, коэффициенты ползучести сГ и напряженного состояния массива горных пород q определяют по формулам:

RAI V xf

cf «Г- X

2

(1) q устанавли

q q-x3J

где параметры Ки, сГ ,

ваюг по корреляционным формулам.

Для определения корректирующих коэффициентов Хо X 2, Х3 в системе Недра по данным геологической раз ведки с использованием указанных корреляционных формул и результатов измерения смещений в моменты времени t, t 2 и t5 в автоматическом режиме составляют систему уравнений:

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления выработок. Цель - повышение надежности крепления выработки. По данным геологической разведки выбирают и устанавливают базовую крепь (БК). Затем измеряют фактические смещения (С) горых пород (П) в кровле, боках и почве выработки с постоянным увеличением интервалов замеров во времени. По фактическим С уточняют показатели прочности П, коэффициентов ползучести и напряженного состояния массива П. уточнение указанных показателей производят из условия наименьшего расхождения расчетных и фактических С, для чего используют автоматизированную систему проектирования "Недра". После уточнения показателей БК усиливают, причем ее несущую способность выбирают с учетом уточненных показателей. Определение фактических С производят до достижения в одном из элементов выработки величины С в 100-150 мм или при исчерпании технической характеристики БК, в качестве которой используют металлическую арочную крепь. 1 з.п. ф-лы.

X,

ЦФ1

d 1 - siruf, S 1/sinif,

t

LO 2sinu /(1 - simf) ,

де Lf E - угол внутреннего трения

и модуль упругости массива горных пород, определяемые по корреляционным формулам с учетом данных геологической разведки; коэффициент снижения прочности в момент времени t;, сут;

f. . - отношение остаточной прочности к исходной в момент tj ,

г - половина ширины выработ- о

ки, м.

Для решения системы уравнений (2) определения значений X15 Х., Хэ используют стандартную программу SNEZ Вычисление коэффициентов Х19 X5S К производят по элементам выра- ботки последовательно для кровли, боков и почвы.

0

5

0

5

0

5

Период наблюдений за смещениями выбирают из условия, чтобы по данным дискретных замеров в моменты времени t- можно было бы списать характерные кривые деформирования породного контура. С одной стороны этот период целесообразно увеличить для повышения надежности прогноза, с другой уменьшить, так как после установления фактических параметров R , с и q должно быть оперативно принято решение о необходимости усиления базовой крепи и оно должно быть выполнено вблизи забоя. Наиболее целесообразно период наблюдений ограничить смещениями 100-150 мм, а также временем, рекомендуемым соответствующими нормативными документами для установки постоянной крепи.

Это время зависит от скорости проведения выработки и категории устойчивости пород. Обычно его назначают в пределах 1-2 месяцев с момента проведения выработки. В этом случае даже для условий неустойчивых и весьма неустойчивых пород смещения 100-150 мм реализуются в пределах 1 месяца, что позволяет оперативно принять с использованием автоматизированной системы Недра решение по

усилению базовой крепи и ррализовать его на практике. Решение по усилению крепи принимают на основе расчетов проявлений горного давления по системе Недра с использованием уточненных характеристик прочности, ползучести и напряженного состояния массива горных пород и в том случае, когда смещения достигают величины, соответстчуклцей технической характеристике базовой крепи.

Формула изобретения

и усиление крепи, до несущей способности, соответствующей максимальным смещениям, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления выработки, производят дополнительно измерения смещений в боках и почве выработки с постепенным увеличением интервалов замеров во времени, при этом при достижении в одном из элементов выработки смещений 100-150 мм измерение прекращают и осуществляют усиление крепи за один этап у забоя выработки.

5 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве базовой крепи используют металлическую аоочную крепь.