Способ возведения бетонной крепи Советский патент 1982 года по МПК E21D11/10 

(5) СПОСОБ ВОЗЗЕДЕНИЛ БЕТОННОЙ КР-ЕПИ

Изобретение относится к горному делу, а именно - к процессу возведения бетонных крепей в капитальных горных выработках. Известен способ возведения бетонных крепей в обводненных капитальных горных выработках с применением опалубки и предварительной цементацией пород, заключающийся в том, что производят цементацию горных пород, в пройденной затем горной выработке устанавливают опалубку и пространств между поверхностью породы и опалубко заполняют бетонной смесью 1. Недостатком известного способа яв ляется то, что он требует больших за рат материалов, времени и труда из-з необходимости предварительной цементации пород и установки опалубки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо соб возведения бетонной крепи, включающий бурение дренажных шпуров и нанесение бетонной смеси на стенки выработки 2 . Однако хорошее сцепление набрыз бетона с поверхностью породы, которое является основойэффективной работы этого вида крепи, происходит в том случае, когда поверхность породы сухая или мало обводненная. Цель изобретения - расширение области применения способа путем обеспечения производства работ по возведению крепи в обводненных породах. Поставленная цель достигается тем, что бурение дренажных -шпуров производят на глубину 65-70 см до нанесения бетонной смеси на стенки выработки, затем вводят в шпуры дренажные трубки на глубину 10-15 см и закрывают их для предохранения попадания бетонной смеси в трубки, а бетонную смесь на стенки выработки наносят посредством сжатого воздуха после появления воды из трубок. При проведении горных выработок буровзрывным способом в результате разрушения и отброса породы в забое взрывом давление на поверхность контурного массива мгновенно падает и в разгруженных породах происходит быстрое смещение в сторону свободной поверхности, сопровождающееся разрывом сплошности этих пород - образованием свиты сплошных трещин, параллель ных поверхности выработки. В породах средней и выше средней крепости глубина их достигает см. Кроме того, вокруг оконтуривающих шпуров образуются радиальные трещины, глубина которых обычно не превышает 1П-15 см Если массив пород, прилежащий к выработке, сильно обводнен, то нанесение набрызгбетона на поверхность поро ды оказывается невозможным, так как не происходит сцепления его с породой Перед набрызгиванием бетонной смеси необходимо пробурить в кровле и стен ках выработки шпуры такой глубины, чтобы они пересекали всю свиту техно логических трещин вокруг выработки, т. е. 65-70 см. Расстояние между шпу рами составляет 1, м. В этом случае вода, фильтрующая через поры породы, проходит по трещинам, расположенным параллельно контуру выработки к пробуренным шпурам и уже по ним по падает в выработку. Фильтрация воды через породы всего контура выработки значительно снижается или прекращается. .В шпуры вставляют дренажные трубки. Длина этих трубок должна быт такой, чтобы они заходили в шпур на глубину образования радиальных трещи вокруг оконтуривающих шпуров, т. е. на 10-15 см. В этом случае вода, дре иирующая по шпурам, при выходе не просачивается по радиальным трещинам на поверхность породы. Другой конец трубки должен выступать из породы на длину, превышающую проектируемую тол щину набрызгбетонной крепи на 10 см для того, чтобы при набрызге устья дренажных шпуров не забивались бетоном. После того, как основная масса воды выйдет в дренажные трубки, приступают к набрызгбетонированию, при этом бетонная смесь хорошо соединяет ся с сухой или мало обводненной поверхностью породы. На чертеже показана горная выработка, закрепленная описанным выше способом. 97 В песчаниках с коэффициентом крепости 10-12 проводят буровзрывным способом горную выработку 1 , ширина которой А м. Через породы обильно выступает вода. Вокруг выработки 1 образуется свита сплошных трещин 2 и радиальных трещин 3. По контуру выработки 1 на расстоянии 1,5 м по ширине и длине бурят шпуры k на глубину трещинообразования (70 см). В пробуренные шпуры k вставляют сплошные металлические дренажные трубки 5 длиной kO см, которые заводят в шпуры k на расстояние 15 см. Основной приток воды перехватывают и отводят через шпуры А в дренажные трубки 5i после чего наносят бетонную смесь на поверхность породы, прикрыв отверстия трубок зонтами 6 от попадания в них бетона. Экспериментально глубину шпуров изменили в пределах 30-100 см. Оптимальная глубина выбуривания составляет 65-70 см, при этом шпуры пересекают всю свиту трещин, по которым поступает максимальное количество воды. Большая глубина бурения шпуров (75-100 см) не позволяет увеличить приток воды в шпуры из-за отсутствия трещин на большом расстоянии от контура. Меньшая длина шпуров (30-60 см) снижает приток воды, так как они пересекают не всё трещины свиты. Предлагаемый способ позволяет возводить бетонные крепи с помощью сжатого воздуха в условиях обводненных пород и тем самым избежать применения в этих условиях дорогостоящих крепей. Экономический эффект от внедрения изобретения составит руб на 1 м выработки. Формула изобретения Способ возведения бетонной крепи, включающий бурение дренажных шпуров и нанесение бетонной смеси на стенки выработки, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения производства работ по возведению крепи ,в обводненных породах, бурение дренажных шпуров -производят на глубину 65-70 см до нанесения бетонной смеси на стенки выработки, затем вводят в шпуры дренажные трубки на глубину 10-15 см и закрывают их для предохранения попадания бетонной смеси в трубки, а бетонную смесь на стенки выработки наносят посредством сжатого воздуха после появления воды из трубок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР ff t17570, кл. Е 21 D 11/00, 1971 (прототип).