Способ крепления горных выработок Советский патент 1983 года по МПК E21D20/00 

(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

.1

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам крепления горных выработок анкерами с последующим нагнетанием вяжущих растворов.

Известен способ крепления горных выработок, включающий бурение шпуров у забоя, установку в них анкеров, нанесение слоя набрызгбетона на поверхность выработки, бурение шпуров на удалении от забоя после образования зоны трещин, установку в них кондукторов и нагнетание вяжущего раствора 1.

Недостатком такого способа является большой объем работ по бурению дополнительных шпуров для упрочнения пород.

Наиболее близким к предлагаемому П9 технической сущности и достигаемому результату является способ крепления горных выработок, включающий буревие шпуров, установку в них инъекционных анкеров, нанесение слоя набрызгбетона и нагнетание в породы вяЖущего раствора 2.

Однако при таком способе крепления неизвестно необходимое время запаздывания нагнетания раствора с учетом смещений пород, допускаемых анкерной крепью, вследствие чего невозможно гарантировать их качественное упрочнение.

Целью изобретения является повышение эффективности упрочнения горных пород.

Цель достигается тем, что согласно способу крепления горных выработок, включающему бурение шпуров, установку в них инъекционных анкеров, нанесение слоя набрызгбетона и нагнетание в породы вяжущего раствора, последнее действие произ10водят после периода смещения пород на контуре выработки в пределах величины, допускаемой анкерной крепью, время которого определяют по формуле,

t-ехр(2,5 en и,3-)сут., ,15

где V - предельные смещения пород на контуре выработки, допускаемые применяемой конструкцией анкерной крепи, мм;

20

V - расчетные конечнь е смещения на контуре выработки, мм.

На фиг. 1 изображена схема выполнения работ и расположение анкеров вдоль выработки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I. Технология способа заключается в следующем. В забое выработки в плоскости ее поперечного сечения бурят шпуры и устанавливают в них инъекционную трубчатую анкерную крепь 1. Набрызгбетонное покрытие 2 наносят на поверхность выработки к моменту времени t после ее проведения. Длину анкеров и необходимую глубину цементации определяют в зависимости от размеров зоны трещин 3, образующихся вокругвыработки к моменту времени t. На период нанесения набрызгбетонного покрытия отверстия в трубчатых анкерах закрывают деревянными пробками 4, которые вынимают перед началом работы по упрочнению пород. Для нагнетания вяжущего раствора кондукторы 5 вводят в трубчатые анкеры 1 и закрепляют их путем обжатия резиновых уплотнителей. Дальнейшая последовательность работ по упрочнению пород производится по известному способу. Контроль за процессом нагнетания осуществляют по расходу раствора путем замера его уровня в расходном бункере и по выходу раствора из соседних щпуров через отверстия в трубчатых анкерах. Зона упрочнения пород 6 показана щтриховыми линиями (см. фиг. 1 и 2). Пример. Одиночная выработка пройдена в направлении простирания на глубине 1100 м в осадочных породах с прочностью на сжатие R. 40 МПа, угол падения пород 5°, ширина выработки Ь 6 м. В качестве крепи применяется анкерная крепь из трубчатых элементов с продольным разрезом типа «СПЛИТ - сет, допускающая смещения контура до 150 мм, т.е. V 150 мм. Расчетные конечные смещения V для данных условий V 525 мм. Момент начала работ по упрочнению определяем по предлагаемой зависимости: ехр {2f,in 14,3.-- VMсут. К моменту t вокруг выработки образуется зона трещин, размер которой определяется следующим образом: h --|-ht ,6-IO V)+0,2, гдеи - коэффициент, учитывающий снижение величин в зависимости от вре мени t. Для t 34 сут Kt 0,3; 0,3(0,2+). Длину анкеров принимаем равной 1,3 м, а их количество, рассчитываемое из условия поддержания пород от обрущения, соответственно: в кровле - 4 щт., в боках по 2 щт, и в почве 4 щт. Изолирующее Набрызгбетонное покрытие толщиной 3 см наносим на поверхность выработки через 30 сут с момента ее проведения. Перед нанесением изолирующего покрытия отверстия в трубчатых анкерах закрываем деревянными пробками. Для нагнетания цементного раствора вводим в трубчатые анкеры кондукторы и распираем их путем обжатия резиновых уплотнителей. Инъекцию цементного раствора производим согласно известному способу. Формула изобретения Способ крепления горных выработок, включающий бурение щпуров, установку в них инъекционных анкеров, нанесение слоя набрызгбетона инагнетание в породы вяжущего раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения горных пород, нагнетание раствора производят после периода смещения пород на контуре выработки в пределах величины, допускаемой анкерной крепью, время которого определяют по формуле (2.5 fn 14.3-) V где fV - предельные смещения пород контуре выработки, допускаемые применяемой конструкцией анкерной крепи, мм; - расчетные конечные смещения пород на контуре выработки, м.м. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Беляев В. Ф. и др. Укрепление горных пород. М., «Недра, 1973, с. 72-80. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 897122/22-03, кл. Е 21 D 21/00, 1980 (прототип).