RU1776809C - Способ креплени горных выработок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к креплению подземных горных выработок. Цель - повышение эффективности креплени  путем формировани  несущего свода из пород приконтурного массива выработки. Дл  этого сквозные скважины 1 расшир ют дно зоны неупругих деформаций закрепл емой выработки. В расширенную часть 2 скважин устанавливают распорные элементы 5. Производ т нат жение и фиксацию распорных элементов 5 из закрепл емой выработки. Нат жение элементов 4 с распорными элементами 5 осуществл ют после нат жени  сквозных крепежных элементов 3 под защитой напр женной анкерной крепи. 2 ил. VI VI О 00 О О

Description

Изобретение относитс  к креплению подземных горных выработок, а именно к способам креплени  горных выработок с помощью напр женной анкерной крепи.

Известен способ креплени  межкамерных целиков, включающий бурение скважин , установку в них анкеров и нат жение последних дл  обжати  целика, причем в каждом месте установки анкеров р дом с пробуренной основной скважиной бур т дополнительную скважину и устанавливают в нее дополнительный анкер, затем основной анкер подвергают многократному термическому нат жению, а дополнительный анкер после очередного нат жени  основного подт гивают путем завинчивани  гайки 1. Недостатком известного способа  вл етс  невозможность создани  приконтур- ного закрепленного сло  целика, кроме того велика трудоемкость и металлоемкость реализации известного способа.

Известен способ креплени  целиков между выработками с помощью напр женной анкерной крепи, включающей бурение сквозных скважин между выработками, размещение в скважинах крепежных элементов , нат жение и фиксирование их, причем крепежные элементы в каждой скважине размещают без св зи с ее стенками, а во врем  эксплуатации крепи осуществл ют контроль и производ т регулирование нат жени  крепежных элементов 2.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  несуща  способность устанавливаемых таким образом анкеров, что существенно снижает эффективность крепи .

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности креплени  путем формировани  несущего свода из пород приконтурного массива выработки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что сквозные скважины расшир ют до зоны неупругих деформаций закрепл емой горной выработки, в расширенную часть скважин дополнительно устанавливают распорные элементы и производ т нат жение и фиксацию распорных элементов из закрепл емой выработки, при этом нат жение распорных элементов осуществл ют после нат жени  сквозных крепежных элементов.

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что за вл емый способ креплени  горных выработок с помощью напр женной анкерной крепи отличаетс  тем, что сквозные скважины расшир ют до зоны неулругих деформаций закрепл емой горной выработки, в расширенную часть скважин дополнительно устанавливают распорные элементы и

производ т нат жение и фиксацию распорных элементов из закрепл емой выработки, при этом нат жение распорных элементов осуществл ют после нат жени  сквозных

крепежных элементов.

Таким образом, за вл емое техническое решение соответствует критерию новизна .

Анализ способов креплени  горных вы0 работок показал, что размещение в сквозных скважинах крепежных элементов, нат жение и фиксирование их известно (патент США № 3971226). Однако дополнительное нат жение и фиксирование распорных

5 и крепежных элементов под защитой напр женной анкерной крепи из закрепл емой горной выработки обеспечивает такие свойства , которыми не обладает известное техническое решение, а именно: значительное

0 повышение несущей способности анкера, образование несущего свода, состо щего из приконтурного породного массива, возможность управлени  по высоте напр женным состо нием налегающих горных пород

5 и, как следствие, повышение эффективности использовани  крепи.

Таким образом, дополнительное нат жение ификсирование распорных и крепежных элементов придает предлагаемому

0 техническому решению новые свойства, что позвол ет сделать вывод о соответствии за вл емого способа критерию существенные отличи .

На фиг. 1 изображена схема повышени 

5 устойчивости массива горных пород между подэтажными выработками или дневной поверхностью и выработкой нагорных штолен; на фиг. 2 - напр женна  анкерна  крепь в сквозной скважине.

0 Способ осуществл етс  следующим образом .

Бур т между выработками сквозные скважины 1 с расширением 2 до зоны неупругих деформаций закрепл емой горной вы5 работки, размещают в каждой из них крепежные элементы 3 и 4 с распорным элементом 5. Затем на крепежные элементы 3 навешивают подхват 6 в закрепл емой выработке, а с другого конца скважин нат 0 гивают крепежные элементы 3 и фиксируют их. При этом усилие нат жени  измер ют и довод т до необходимой величины. Затем под защитой напр женной анкерной крепи из закрепл емой горной выработки произ5 вод т дополнительно нат жение и фиксацию крепежного элемента 4 с распорным элементом 5.

Перед выемкой целиков в днищах блоков или перед отбойкой полезного ископаемого при отработке месторождени 

системой подэтажного обрушени  напр женную анкерную крепь демонтируют и используют повторно. При демонтаже крепи снимают фиксирующие элементы 8 и элементы 7, служащие дл  нат жени  крепи, с подхватом 6. Затем из вышележащей выработки или дневной поверхности нагорных шахт по скважине 1 извлекают крепежные элементы 3 и 4 с распорным элементом 5, причем распорный элемент 5 конструктив- но выполнен с возможностью перемещени  вдоль крепежного элемента 3.

В дальнейшем скважины используют дл  отбойки полезного ископаемого. При повреждении крепежных элементов или других деталей напр женной анкерной крепи в какой-либо скважине крепь этой скважины демонтируют, замен ют поврежденные детали и снова производ т монтаж.

Применение предлагаемого способа повышает несущую способность крепи, образует несущий свод, состо щий из прикон- турного природного массива горной выработки, а также позвол ет управл ть на- пр женным состо нием горных пород по длине закрепл емого массива.

Поддерживающее усилие, действующее в комбинированном своде при применении предлагаемого технического решени , можно определить по формуле:

N - NI + N2.

где NI - несуща  способность крепежного элемента 3;

N2-дополнительное поддерживающее усилие, действующее в своде благодар  усилию нат жени  крепежного элемента 4 с распорным элементом 5 (см. Якоби О. Практика управлени  горным давлением. - М,: Недра. 1987. с. 487-488).

Дополнительное поддерживающее усилие N2 определ етс  по формуле

№:

ai A

О - е).

гдеа1 т.д2(45°+уО /2).

В ненарушенном массиве р  вл етс  углом внутреннего трени , а в разрушенном - углом трени  по плоскост м среза;

А - усилие нат жени  крепежного элемента 4;

е - рассто ние между скважинами;

I - длина крепежного элемента 4.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ креплени  горных выработок, включающий бурение сквозных скважин между выработками, размещение в скважинах крепежных элементов, нат жение и фиксирование их, отличающийс  тем. что, с целью повышени  эффективности креплени  путем формировани  несущего свода из пород приконтурного массива выработки , сквозные скважины расшир ют до зоны неупругих деформаций закрепл емой горной выработки, в расширенную часть скважин дополнительно устанавливают распорные элементы и производ т йат жение и фиксацию распорных элементов из закрепл емой выработки, при этом нат жение распорных элементов осуществл ют после нат жени  сквозных крепежных элементов.