Способ укрепления горного массива при проведении выработок Советский патент 1991 года по МПК E21D11/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проведении выработок по массиву, склонному к обрушениям и высыпаниям.

Целью изобретения является повышение эффективности укрепляющего воздействия на массив.,

На фиг. 1 изображена выработка, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - то же, вид сверху.

На фиг.1-3 приняты следующие обозначения: 1 - выработка; 2 - угольный пласт; 3 - опережающие шпуры с ампулами со скрепляющим раствором; 4 - опережающие шпуры с зарядом взрывчатого вещества для

рыхления массива; 5 - шпуры с зарядом взрывчатого вещества для отбойки.

Способ осуществляют следующим образом.

По контуру выработки бурят опережающие

/QO D

шпуры 3, 4 под углом а arctg :-

где Рэар - радиус заряда, L - длина шпура, вверх х контуру выработки, длина которых не менее чем в два раза превышает длину шпуров для отбойки массива за цикл проведения выработки. Затем бурят шпоры 5 для отбойки горной породы, в опережающие шпуры 3 помещают ампулы со скрепляющим раствором. В качестве скрепляющего раствора для данного способа может быть

О

чэ -fcb о

использована бинарная органическая композиция на основе пенополиуритина, который выпускается серийно в полиэтиленовых ампулах и в которых составные части разделены между собой. При нарушении целостности ампул происходит смешивание составных частей композиции, которая проникает в естественные и искусственно образованные взрывом трещины массива и затвердевание которой, вследствие фазового перехода, происходит в течение 12-15 с. Затем в эти же шпуры помещают демпфирующие прокладки, в качестве которой может быть принята глиняная забойка, и заряды взрывчатого вещества, величиной совпадающие с зарядами для отбойки породы. В соседние шпуры 4 на всю опережающую глубину досыпают заряды взрывчатого вещества, запыжевывают их. Опережающие шпуры с ампулами и зарядами должны чередоваться. Заряжают шпуры для отбойки породы. Производят взрывание за один прием всех шпуров. При этом первыми взрываются шпуры 4, заложенные в определяющей части взрывчатым веществом, а затем с замедлением взрываются шпуры, заполненные ампулами со скрепляющим раствором, и шпуры 5 для отбойки породы. За время от момента взрывания до обурива- ния забоя в следующем II цикле проходки скрепляющий раствор полностью заполи- меризуется в шпурах и Трещинах, образованных камуфлетными взрывами зарядов в массиве, что предотвращает обрушение и высыпание породы.

Испытания способа проводились на шахте. По данным прохождения подготовительной выработки на вышележащем горизонте на 60-ти метровом участке была встречена зона перемятого угля, склонного к высыпанию, которая была спроектирована на нижний горизонт. При проведении выработки в обычном режиме имело место два высыпания на 15-ти метровом участке. Уголь обрушался на высоту до 1,5 м от проектного контура выработки. Переход на технологию по данному способу был осуществлен следующим образом. Так как мощность пласта колебалась в пределах 1,2- 1,3 м, то по контуру выработки по угольному

пласту бурилось три шпура: у кровли, у почвы и в центральной части. Глубина шпуров в два раза превышала глубину шпуров для отбойки угля. В шпуры у кровли и у почвы

помещали ампулы с укрепляющим раствором. В центральный шпур помещался заряд взрывчатого вещества. Взрывание зарядов с замедлением в указанном порядке сопровождалось нагнетанием укрепляющего раствора в массив. Величина радиальной обработанной зоны при этом по мощности пласта составила в среднем 0,45 м от почвы и кровли пласта, а в особо нарушенных зонах, характеризующихся повышенной трещиноватостью, укрепляющий раствор проникал по всей мощности пласта.

Обработка массива по данному способу позволила пересечь зону, склонную к обрушениям и высыпаниям массива, без

признаков обрушения и высыпания, что свидетельствует об эффективности способа.

Формула изобретения Способ укрепления горного массива

при проведении выработок, включающий бурение опережающих шпуров по проектному контуру выработки в направлении ее проведения, размещение в них с чередованием через один шпур ампул с взрывчатым

веществом и с закрепляющим раствором и взрывание шпуров, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности укрепляющего воздействия на массив, дополнительно по контуру выработки бурят

отбойные шпуры и размещают в них заряды ВВ, при этом опережающие шпуры бурят длиной превышающей не менее чем в два раза длину отбойных шпуров, и под углом

а arctg (38 R3ap/L),

где Raap - радиус действия заряда; L-длина шпура,

причем в шпуры с закрепляющим раствором помещают дополнительно заряд В В,

а взрывание шпуров производят одновременно с замедлением, при этом первыми взрывают опережающие шпуры с зарядом ВВ, а затем - с закрепляющим раствором и ВВ и отбойные.

Фиг.2

Изобретение относится к горному делу и предназначено для укрепления горного массива при проведении горных выработок по массиву, склонному к обрушениям и высыпаниям. Цель - повышение эффективности укрепляющего воздействия на массив. По проектному контуру выработки в направлении ее проведении бурят под углом а опережающие шпуры и отбойные шпуры. Длину L опережающих шпуров принимают превышающей не менее чем в два раза длину отбойных шпуров. Угол «определяют из выражения а arctg (38R3ap/L), где R3ap - радиус действия заряда. В опережающие шпуры размещают с чередованием через один шпур ампулы с ВВ и с закрепляющим раствором, причем в последние дополнительно помещают заряд ВВ. В отбойные шпуры помещают заряды ВВ. Затем одновременно с замедлением производят взрывание шпуров. Первым взрывают опережающие шпуры с зарядом ВВ, а затем с закрепляющим раствором и ВВ и отбойные. 3 ил. Ё

Редактор М. Бандура

Фиг.З

Составитель Л. Березкина

Техред М МоргенталКорректор- О. Кундрик