Способ возведения перемычки в горной выработке Советский патент 1982 года по МПК E21F15/02 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для перекрытия горных выработок при горных работах на шахтах и рудниках.

Известен способ возведения перемычки, включающий приготовление искусственных блоков,.доставку их к месту возведения перемычки и выкладку из блоков перемычки- lj.

Недостатком указанного способа является высокая трудоемкость работ по возведению перемычки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ возведения перемычки в горной выработке, включающий образование отрезной щели в кровле выработки и перекрытие этой выработки породой кровли путем отделения ее от массива и- опускания на почву при помощи буровзрывных работ, при этом для уменьшения разлета кусков породы

предварительно устанавливают в выработке ограждения 2 1.

Недостатком такого способа является низкая прочно.сть перемычки изза высокого коэффициента разрыхления насыпной породы.

- Цель изобретения - повышение прочности перемычки.

10

Эта цель достигается тем, что при известном способе возведения перемычки, включающем образование отрезной щели в кровле выработки и перекрытие этой выработки породой кров15ли путем отделения ее от массива и опускания на почву при помощи буровзрывных работ, вначале «а месте возведения перемычки по обе стороны выработки проходят ниши с образрванием

20 поперечной выработки, а затем образуют отрезную щель по всему контуру поперечной выработки с выделением блока с наклонными гранями со сторотГы тупиков поперечной выработки, который опускают

Кроме того, с целью упрочнения опукаемого блока, его тело до образования отрезной щели скрепляют штанговой крепью.

Сыпучий материал от проходки отрезной щели размещают в предварительно выполненных в почве ниш штробах.

После перекрытия выработки блоком с ее боков бурят скважины в сторону наклонных граней блока и нагнетают в них связующий раствор.

С торцовых сторон перемычки через ее тело в боковые породы будят сква- жины и устанавливают в них штанговую крепь.

В полость, образованную над опушенным блоком, по пробуренным скважинам подают твердеюсций раствор.

На фиг, 1 изображено возведение перемычки, когда по контуру поперечной выработки образуют отрезную щель, поперечный разрез ; на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - перемычка перед опусканием блока , на фиг. перемычка после опускания блока , на фиг, 5 - сечение R-B на фиг. k,

На схемах возведения перемычки показаны выработка 1, ниша 2 (поперечная выработка), почва 3 выработки, кровля Ц поперечной выработки, тело перемычки (блок) 5, наклонные боковые скважины 6 для образования наклонных граней блока, тупиковая стенка 7 поперечной выработки 2, торцовые вертикальные скважины 8, верхний контур 9 опускаемого блока 5, пробуренные за верхний контур скважины 10, породный .массив 11, штробы 12, штанги 13, скважины 1 для нагнетания в тело блока связующего раствора, полость 15 над опущенным блоком, скважины 16 для подачи твердеющего раствора в полость 15, боковые породы 17, штанговая крепь 18, взрывные 19 и компенсационные 20 скважины, межскважинные целички 21.

Пример, В боковых стенках выработки 1 проходят в обе стороны ниШи 2. Разравнивают почву 3 выработки 2 и образуют в кровле k выработки 2 тело перемычки, бурят ряды, скважины 6 и 8, соответственно наклонные 6 параллельно тупиковым стенкем 7 и вертикальные 8 по торцам ниши (вруба). Бурят скважины 10 по площади за верхний контур 9 тела перемычки 5, взрывают заряды ВВ Во всех скважинах. Взрывом зарядов ВВ в наклонных боковых 6 и вертикальных торцовых 8 скважинах образуют отрезные щели по контуру, а взрывом зарядов ВВ в скважинах 1П отрывают тело перемычки 5 от массиба 11 в верхней ее части и, не нарушая монолитности, опускают, перекрывая сечение выработки.

На практике ширина образуемых отрезных щелей может быть достаточно больших размеров и материал из них размещается на почве навалом, что не позволяет телу перемычки плотно располагаться на почве. Поэтому перед опусканием тела перемычки рля размещения разрыхленного материала из отрез ных щелей выполняют в почве 3 штробы 12

Практически для выполнения тела перемычки 5 необходим учет различных факторов, одним из главных представляется ширина отрезной щели и определение ее осуществляется из соотношения

a-b-ctgo,

где а - ширина щели, м;

h - высота выработки, м;

oJ. - угол наклона грани блока, град

В случае, наличия в породах, окружающих выработку, естественной трещиноватости, слоистости, для сохранения монолитности и уменьшения степени раздробленности тела перемычки 5, в результате взрыва зарядов ВВ в скваяинах 6, 8 и 10, до образования отрезныхщелей бурят скважины в тело перемычки 5 и устанавливают в них штанговую крепь 13.

Плотность прилегания перемычки определяется углом наклона боковой стенки блока. Экспериментальные проверки показали, что наиболее эффективные углы наклона находятся в пределах 60-80 0

Повышение монолитности тела перемычки 5 после ее опускания осуществляют также бурением с торцовой стороны в тело перемычки скважин Н и нагнетанием в них связующего материала, например, цемента. При необходимости противодействовать значительному напорному давлению, для повьшения надежности работы перемычки бурят с торцовой стороны через ее тело в боковые породы 17 скважины и устанавливают в них штанговую крепь например, на смолах А герметизация перемычки после ее опускания осуществляется бурением в полость 15 образованную в верхней части, скважин 16 .и подачей по ним твердеющего материала, например, цементного раствора Для рационального ведения буровзрывных работ отрезные щели образу ют бурением компенсационных 20 и взрывных 19 скважин с оставлением между ними межскважинных целичков 21, взрывом зарядов ВВ в скважинах разрушают межскважинные целички 21 одновременно с отрывом тела перемычки 5 от массива 11 и, не нарушая ее монояитности, опускают, перекрывая сечение выработки о Предлагаемый способ возведения (заперемычивания) выработки позволя ет повысить качество и снизить труд емкость возведения перемычки, а так же снизить расход лесоматериалов, формула изобретения г. Споеоб возведения перемычки в горной выработке, вклнэчающий образование отрезной щели в кровле выра ботки и перекрытие этой выработки породой кровли путем отделения ее от массива и опускания на почву при помощи буровзрывных работ, отли чающийся тем-, что, с целью повышения прочности перемычки, вначале на месте возведения перемычки обе стороны выработки проходят ниши с образованием поперечной выработки а затем образуют отрезную щель по всему контуру поперечной выработки с выделением блока с наклонными гранями со стороны тупиков поперечной выработки, который опускают. 2 о Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрочнения опускаемого блока, его тело до образования отрезной щели скрепляют штанговой крепьюо К Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сыпучий материал от проходки отрезной щели размещают в предварительно выполненных в почве ниш штробах, k. Способ по п. 1, о т л и м а ю щ и и с я, тем, что после перекрытия выработки блоком с ее боков бурят скважины в сторону наклонных граней блока и нагнетают в них связующий растворо 5о Способ попо1, отличающийся тем, что с торцовых сторон перемычкичерез ее тело в боковые породы бурят скважины и устанавливают в них штанговую крепь. 6. Способ по п, 1, отличающийся тем, что в полость, образованную над опущенным блоком, по пробуренным скважинам подают твердеющий раствор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бухман Н.Яо и др. Шахтные перемычки « М,, Госгортехиздат, 19б2, с. 122, 2.Савенко CdK., и др Ударные воздушные волны в подземных выработках, М,, VHeflpa, 1973 со 108-110 (прототип) .

Zf Z1 20 19

V fc./ jA

AA

19

.

2(7

A Я,

( { / /

//

Ч

фиг.2