Способ сооружения вертикального ствола Советский патент 1981 года по МПК E21D1/00 

(54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТВОЛА

I

Изобретение относится к горному делу, а именно к проходке и креплению вертикальных стволов, и может быть использовано при строительстве вертикальных горных выработок в угольной, горнорудной и других отраслях промышленности.

. Известны способы сооружения вертикальных стволов с помощью буровзрывных работ и с возведением крепи из искусственвых материалов (бетона, тюбингов н т, д.) П).

Недостатками способов являются малые скорости сооружения стволов, незначительная несущая способность крепи и большой расход материалов на ее возведение.

Наиболее близким по техиической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ сооружения вертикального ствола по совмещенной схеме с последующим тампонажем горных пород, включающий бурение щпуров и взрывание зарядов взрывчатого вещества в забое выработки, уборку разрушенной породы, бурение тампонажных скважин и подачу в них скрепляющего раствора 2.

Недостатки данного способа состоят в больших затратах материалов на возведение крепи н упрочнение пород и малой скорости сооружения стволов.

Цель изобретения - снижение стоимости сооружения ствола.

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем бурение шпуров и

взрывание зарядов в забое ствола, уборку разрушенной породы, бурение тампонажных скважин и подачу в них скрепляющего раствора, после взрывания .зарядов в забое ствола и уборки разрушенной породы вокQ руг ствола создают зону искусственной трещиноватости путем бурения в радиальном направлении шпуров и взрывания в ких зарядов, причем одновременно с бурением радиальных шпуров бурят тампонажиые скважины в зону искусственной трещиноваfS ТОСТИ.

Кроме того, радиальные шпуры и там; понажные скважины бурят в шахматном порядке.

На фиг. I изображен ствол в момент бурения радиальных шпуров н тампонаж20 ных скважин, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, в момент нагнетания скрепляющего раствора за опалубку и бурения щпуров в забое ствола; на фиг. 3 -- то же, в момент уборки разрушенной породы и нагнетания скрепляющего раствора через тампонажные скважины; на фнг. 4 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фнг. 1. Способ осуществляется следующим образом. В стенках ствоЛа I через отверстия в подвесной опалубке 2 радиально в шахматном порядке бурят шпуры 3 для зарядов взрывчатого вещества, например, буровой установкой по типу БУКС или бурильной машиной, смонтированной на подвесной опалубкеОдновременно со шпурами 3 перфораторами с подвесного полка 4 через прёдварительно упрочненную приконтурную зону 5 Г«Ч«-Г Wt frrr W r V ( A nnrr ttrkV4tffX бурят тампонажные скважины 6 для нагнетания скрепляющего раствора, длина которых не пpeвыщaef толщины крепи, а количество их определяется параметрами нагнетания упрочняющего раствора Шпуры 3 заряжают зарядами взрывчатого вещества и производят взрывание так, чтобы вокруг выработки образовалась зона; 7 интенсивной тpeщинoвaтoctи, в которой породы разбиты на отдельные блоки, плотио прилегающие друг к другу по криволинейным трещинам, и разгружены от напряжений. При взрывании за счет увеличения объема пород контур смещается внутрь ствола на 0,15-0,1 м. После взрыва за подвесную опалубку 2 нагнетают скрепляющий раствор и упрочHHiOT приконтурную зону 5 разгруженных пород. Для этого вначале, с целью предотвраш;ения проникновения скрепляющего раствора в забой ствола, подвесную опалубку. 3 нзолируют путем установки заглушек в отверстия для бурения шпуров н подачи воздуха в эластичные герметизаторы 8. Далее к опалубке присоединяют шланги 9 для подачи раствора и включают насос 10, например ИГР 250/50, установленный на подвесном полке 4 вместе6 промежуточной емкостью 11, в Которую подается раствор с поверхности по трубопроводу 12. Одновременно .с нагнетанием раствора за опалубку 2 бурят щпуры 13 в забое выработки на длинузаходки, которые заряжают зарядами взрывчатого вещества и взрывают, а затем совместно с уборкой разрущеНной породы серийным оборудованием с подвесного полка 4 нагнетают скрепляющий раствор вглубь зоны 5 разгруженных пород. Для этого шланги 9 присоединяют к кондукторам, которые устанавливают в тампонажные скважины 6. Нагнетание производят насосом Ю зажимным способом под давлением 10-25.атм, что обусловлено несущей способностью кольца упрочненной приконтурной зоны 5 разгруженных пород. Контроль режима нагнетания производят по расходу раствора и давлению нагнетания. После уборки породы и окончания нагнетания раствора в тампонажные скважнны подвесную опалубку 2 устанавливают на новую заходку, и цикл работ повторяют. Предлагаемый способ может быть прнМенен и при других схемах сооружения вер.....Л|«. ......, тикальных стволов. Использование изобретения позволит снизить стоимость сооружения ствола за счет использования в качестве крепи разгруженных и упрочненных горных пород, и ликвидации затрат на возведение монолитной бетонной или тюбинговой крепи, . Фррмула изобретения . -Способ сооружения вертикального ствола, включающий бурение шпуров и взрывание зарядов-в забое ствола, уборку разрушенной породы, бурение тампонажных скважин и подачу в них скрепляющего раствора. отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости сооружения ствола, после взрывания зарядов в забое ствола и уборки разрушенной породы вокруг ствола создают зону искусственной трещи нов атости путем бурения в радиальном направлении шпуров и взрывания в них зарядов, причем одновременно с бурением радиальных шпуров бурят тампонажные скважины в зону искусетвенной трещиноватрстн. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что радиальные шпуры и тампонажные скважины бурят в шахматном порядке, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бокий Б. В. и др. Технология и механизация .строительства подземных сооружений и щахт. М., сНедра, 1971, с. 595- 2. To.., с. 37 (прототип).

(риг.З

A-A

(риг. f/