Способ охраны подготовительных выработок Советский патент 1983 года по МПК E21D11/00 

1 Изобретение относится к горному

делу и может быть использовано для охраны подготовительных выработок.

Известен способ охраны горных подготовительных выработок основанный на Сжатии разгруженных горных пород в зоне неупругих деформаций, окружающих шлработку 1 .

Однако процесс сжатия пород является весьма энергоемким, так как разрушенные породы обладают большим сопротивлением разгрузке, что объясняется высоким коэффициентом трения в них, В связи с этим для проведения сжатия необходимо применять очень мощные нагружающие устройства. Кроме того, после выполнения сжатия пород и снятия нагрузки, окружахщие выработку породы остаются ослабленными .и не обеспечивают и дальнейшем высокой устойчивости выработки, .что делает необходимыми трудоемкие ремонтные работы -при поддержании выра,ботки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ охраны выработки, включающий бурение шпуров, приложение нагрузки для сжатия разрушенных пород, тампонирование контура выработки и нагнетание упрочняющего вещества 2j.

Недостатки известного способа состоят в том, что при образовании

10 трещин в породах вокруг подготовительной выработки происходит уменьшение поперечного сечения контура, из-за этого приходится проводить выработку завышенной площадью се5 чения, иначе говоря с перебором, что увеличивает Т| удоемкость выпол- нения работ и удорожает их. Кроме того, на заполнение трещин расходу ется большое количество упрочня20ющего вещества, а это увеличивает расходы на выполнение способа.

Целью изобретения является уменьшение оасхода упрочняющего вещества и снижение трудоемкости работ по охране выработки. Поставленная цель достигается тем. что согласно способу охраны под готовительных выработок, включающему бурение шпуров, тампонирование контура выработки и нагнетание упрочняющего вещества, по контуру выработки прикладывают пульсирующую нагрузку для обеспечения сжатия пород и одновременно с началом сжатия нагнетают в шпуры антифрикционное вещество, а затем по контуру выработки прикладывают постоянную нагрузку и производят нагнетание упрочняющего раствора, и после набора прочности упрочняемых пород нагрузку снимают. Совмещениеопераций по сжатию разрушенных пород с упрочнением позволяет снизить расход вяжущего ве.щества, так как при сжатии объем трещиноватости в окружающих выработку породах значительно уменьшается. Совмещение сжатия с нагнетанием антифрикционного .раствора, снижающего коэффициент внутреннего трения в разрушенных породах, и приложение пр этом пульсирующей нагрузки позволяет повысить эффективность сжатия, снизить его энергоемкость и уменьшить величину перебора пород при про ходке. Пластовая подготовительная выработка после проходки находится в зоне влияния очистных работ. За это время происходит сближение боков, по вы и кровли. Для тампонажа контура выработки на поверхность пррод и крепи наносят слой жидкого латексного вещества, ко торое после застывания образует упругую эластичнус пленку на контуре. Затем в окружающие породы бурят шпуры длиной 1,5-2,5 м и оборудуют их кондукторами на устьях. После этого устанавливают гидравлические стой ки для проведения сжатия пород. В ги ростойки от маслостанции подают давление, обеспечивающее нагрузку на по роды и одновременно с началом сжатия в шпуры подают небольшое количество, антифрикционного вещества, в ка честве которого может быть использован раствор в ацетоне отвердителя эпоксидной смолы. После этого давление в гидростойках увеличивают и выдерживают в течение некоторого времени. Затем нагрузку уменьшают и после часового перерыва вновь производят нагружение с предварительным вспрыскиванием антифрикционного вещества. После нескольких циклов нагружения окружающие выработку породы находятся в максимально сжатом состоянии, что соответствует необходимому по условиям вентиляции. После этого в гидростойКах устанавливают постоянное давление и нагнетают в шпуры вяжущее вещество - эпоксидную композицию. После отвердевания вяжущего вещества, т.е. набора прочности массива, нагрузку гидростойками прекращают. За счет сжатия пород в два раза уменьшается объем трещиноватости в окружающем выработку массиве. Соответственно вдвое уменьшается расход вяжущего вещества, закачиваемого при упрочнении. Нагнетание антифрикционных растворов в .породы и приложение пульсирующей нагрузки позволяют произвести более эффективное сжатие пород, так как затраты энергии при этом снижаются в несколько раз. Применение сжатия и упрочнения пород, окружающих выработку, позволило уменьшить перебор при проходке ,и количество ремонтов выработки, что определило уменьшение трудоемкости при выполнении этих работ. Формула изобретения Способ охраны подготовительных выработок, включающий бурение -шпуров, темпонирование контура выработки и нагнетание упрочняющего вещества, от л и чающи йся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ по охране выработки и уменьшения расхода упрочняющего вещества, по контуру выработки прикладывают пульсирующую нагрузку АЛЯ обеспечения сжатия пород и одновременно с началом сжатия нагнетают в шпуры антифрикционное вещество, а затем по контуру выработки прикладывают постоянну|с) нагрузку и производят нагнетание упрочняющего раствора, и после набора прочности упрочняемых пород нагрузку снимают. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5991061«

1. Черняк И.Л. Разрушение пород2. Заславский Ю.З, и др. Креплекровли подготовительных выработок.ние капитальных выработок на больших

глубоких шахт. М., МГИ, 1981, т. 1,глубинах. Донецк,- Донбасс, 1971,

с. 33.с. 120 (прототип),