RU2171894C2 - Способ проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях - Google Patents
Способ проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171894C2 RU2171894C2 RU99110655/03A RU99110655A RU2171894C2 RU 2171894 C2 RU2171894 C2 RU 2171894C2 RU 99110655/03 A RU99110655/03 A RU 99110655/03A RU 99110655 A RU99110655 A RU 99110655A RU 2171894 C2 RU2171894 C2 RU 2171894C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- wells
- rocks
- injected
- mine workings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке горных выработок. Способ включает возведение перемычки, упрочнение заходками горного массива в направлении выработки путем бурения продольных и наклонных скважин, выходящих за контур выработки, и нагнетание в эти скважины упрочняющих растворов, разрушение горных пород и установку постоянной крепи, в продольные скважины нагнетают тощий цементно-зольный раствор с отношением цемента к твердой части раствора, равным 0,1 - 0,2, а в наклонные скважины нагнетают жирный цементный раствор. Способ позволяет снизить расход цемента на упрочнение горных выработок. 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к угольной и горнорудной промышленности, но может быть использовано в других отраслях, предусматривающих использование горных выработок, например, коммунальном хозяйстве.
Вскрытие и подготовка месторождений полезных ископаемых осложняется зонами геологических нарушений, в которых горные породы находятся в перемятом состоянии. В таких условиях чаще всего наблюдаются повышенные водопритоки, газовыделения, а крепь горных выработок испытывает повышенные нагрузки. Проведение выработок в зонах геологических нарушений без выполнения специальных мероприятий, как правило, сопровождается аварийными ситуациями: внезапные выбросы горной массы, обрушение крепи и т.д.
Известны способы проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях (например, в зоне слабых пород), когда под защитой постоянной крепи в горном массиве возводится временная забивная крепь с помощью проколотов, затем в контуре выработки на небольшую длину производится разрушение и уборка породы и сразу же возводится мощная постоянная крепь (см. авт. св. SU 1624243 A1, М. кл. E 21 D 9/00). Способ очень трудоемок и применим в основном при проходке выработок небольшого сечения.
Известны способы проходки горных выработок при ликвидации аварийных ситуаций (при обрушении горных пород и образовании пустот над участком пройденной выработки), с использованием мощных временных крепей в вывалообразованиях в виде костров и клетей, с последующей их разборкой при возведении постоянной крепи.
Недостатки способов связаны с большими затратами материальных и трудовых ресурсов, повышенной опасностью для рабочих, значительными сроками выполнения работ. Обычно данная технология оказывается малоэффективной, поэтому не всегда удается предотвратить дальнейшее обрушение породных массивов.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ проходки горных выработок в зонах геологических нарушений и слабых горных пород с использованием упрочнения горных пород цементным раствором, когда площадь сечения упрочненных горных пород значительно превышает сечение выработки (см. Производство тампонажных работ при ликвидации аварийных состояний горных выработок //Строительство предприятий угольной промышленности: Обзорная информация. Вып. 7 - М., 1985. С. 6...15).
Характерный для прототипа недостаток - значительный расход цемента, обусловленный желанием перестраховаться в отношении радиуса распространения цементных растворов в законтурном пространстве - затмевал то обстоятельство, что при осуществлении этого способа значительный расход цемента приходится на упрочнение горных пород в сечении выработки, которые при дальнейшей проходке разрушали и удаляли из выработки.
С развитием горной науки и методов диагностики состояния упрочненного горного массива, точным определением гарантированного радиуса упрочнения площадь упрочненного горного массива, включающая сечение горной выработки, постоянно уменьшалась и в настоящее время практически оптимизирована. Но при этом постоянно увеличивалась относительная величина сечения выработки в площади упрочненного горного массива, также экономическая нецелесообразность упрочнения горного массива в площади сечения выработки.
Цель настоящего изобретения - снижение расхода цемента на упрочнение горного массива при проходке выработок в сложных условиях, включающей возведение перемычки, упрочнение массива в сечении выработки, упрочнение горного массива за контуром выработки, разрушение горного массива в сечении выработки, возведение постоянной крепи, - достигается тем, что упрочнение горных пород в сечении выработки производят в продольные скважины тощими цементно-зольными растворами с содержанием цемента в твердом растворе, равным 0,1 - 0,2.
Поскольку нагнетание таких растворов в горный массив приводит лишь к слабому замоноличиванию горных пород, не отвечает условиям упрочнения горного массива цементными растворами и не применялось на практике, то отмеченное отличие изобретения является существенным.
На фиг. 1 показано продольное сечение выработки.
На фиг. 2, 3 показано поперечное сечение выработки.
Перед зоной геологических нарушений, слабых горных пород или перед участком выработки в аварийном состоянии возводят бетонную перемычку 1, в сечении выработки бурят на глубину заходки l (4-5 м) скважины 2, параллельные оси выработки, и наклонные скважины 3, выходящие за контур выработки. Затем через продольные скважины 2 производят нагнетание тощих цементно-зольных растворов с содержанием цемента в твердой части раствора, состоящей из цемента и золы, 10-20%.
Нагнетание тощих растворов производят до повышения давления нагнетания, соответствующего радиусу распространения цементного раствора относительно скважины 2.
Твердая часть раствора с таким незначительным содержанием цемента заполняет трещины нарушенных горных пород или пустоты между обрушившимися кусками породы, а вода раствора отфильтровывается в трещины массива за пределы расчетного радиуса распределения твердой части раствора в сечении выработки.
Горные породы в сечении выработки с трещинами или пустотами между кусками породы, заполненные твердой частью нагнетаемого цементно-зольного раствора, представляют собой слабо замоноличенный горный массив с прочностными свойствами, незначительно превышающими свойства цементно-зольного камня (3-5 МПа), и с точки зрения прочности удовлетворяют лишь требованиям устойчивости забоя при его разрушении при полном отсутствии горного давления.
После нагнетания через скважины 2 тощих цементно-зольных растворов производят нагнетание через скважины 3 "жирных" цементных растворов с большим содержанием цемента. При этом горный массив на определенном расстоянии от контура выработки представляет собой хорошо упрочненный (сильно замоноличенный) массив с прочностными свойствами, превышающими и прочность трещиноватого или разрыхленного горного массива в отдельности.
Толщина упрочненного горного массива 5 за контуром выработки определяется расчетным путем. Состояние горного массива 4 в сечении выработки изменяется при нагнетании цементных растворов через скважины 3 незначительно в сторону увеличения прочности цементно-зольного камня, так как нагнетание растворов через скважины 3 производят для набора большего радиуса упрочнения при большем давлении.
Распространение "жирных" цементных растворов, нагнетаемых через скважины 3, происходит в основном от контура выработки и лишь незначительно во внутрь выработки, так как ранее слабо замоноличенный через скважины 2 горный массив 4 препятствует распространению растворов, нагнетаемых через скважины 3.
После упрочнения описанным способом горных пород на глубину заходки l = 4 - 5 м производят упрочнение на глубину следующей заходки, путем разбуривания скважин 2 и бурения под определенным углом новых скважин 3 и т.д., до упрочнения горных пород на длину участка L = 40 - 50 м или всей зоны геологического нарушения в направлении выработки.
Затем разбуривают перемычку 1 и проходят выработку обычным способом с шагом возведения постоянной крепи, соответствующим прочности укрепленного массива и горному давлению.
Под защитой постоянной крепи возможно осуществление последующего упрочнения горного массива, если, например, разрушение горного массива в сечении выработки производят буровзрывным способом.
Предлагаемый способ проходки горных выработок позволяет экономить 25 - 40% цемента.
Claims (1)
- Способ проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях, включающий возведение перемычки, упрочнение заходками горного массива в направлении выработки путем бурения продольных и наклонных скважин, выходящих за контур выработки и нагнетание в эти скважины упрочняющих растворов, разрушение горных пород и установку построений крепи, отличающийся тем, что в продольные скважины нагнетают тощий цементно-зольный раствор с отношением цемента к твердой части раствора, равным 0,1 - 0,2, а в наклонные скважины нагнетают жирный цементный раствор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110655/03A RU2171894C2 (ru) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Способ проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110655/03A RU2171894C2 (ru) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Способ проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99110655A RU99110655A (ru) | 2001-03-10 |
RU2171894C2 true RU2171894C2 (ru) | 2001-08-10 |
Family
ID=35364742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99110655/03A RU2171894C2 (ru) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Способ проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2171894C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677722C1 (ru) * | 2018-02-26 | 2019-01-21 | Евгений Илдарович Нургалиев | Способ тампонажа приконтурного массива пород шахтных перемычек |
-
1999
- 1999-05-21 RU RU99110655/03A patent/RU2171894C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677722C1 (ru) * | 2018-02-26 | 2019-01-21 | Евгений Илдарович Нургалиев | Способ тампонажа приконтурного массива пород шахтных перемычек |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Maidl et al. | Handbook of tunnel engineering I: structures and methods | |
CN101603431B (zh) | 一种突出危险煤层石门揭煤加固方法 | |
KR100707492B1 (ko) | 지하 공동부용 충전재 시공방법 | |
CN101709651A (zh) | 海底隧道的注浆堵水方法 | |
KR101333502B1 (ko) | 앵커 보강용 주입재 조성물 | |
RU2392434C1 (ru) | Способ обеспечения устойчивости высоких уступов | |
RU2171894C2 (ru) | Способ проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях | |
RU2128773C1 (ru) | Способ крепления горных выработок со слабыми породами кровли анкерной крепью | |
RU2249699C2 (ru) | Способ проходки дренажных горных выработок в нарушенном и обводненном массиве | |
Tatsienko et al. | Increase of the frame support yield load by full filling of behind-anchoring space with grout material | |
RU2802410C1 (ru) | Инъектор-анкер для закрепления трещиноватой кровли горных выработок | |
RU2399766C1 (ru) | Способ демонтажа механизированного комплекса очистного забоя | |
SU985304A1 (ru) | Способ возведени крепи горных выработок | |
Zou et al. | Ground Reinforcement and Support | |
RU2444629C1 (ru) | Способ крепления горных выработок анкерной крепью в породах, склонных к пучению почвы | |
CN219932191U (zh) | 巷道竹混支护结构 | |
RU2760451C1 (ru) | Способ упрочнения трещиноватых пород при строительстве сопряжений горизонтальных горных выработок | |
SU1578407A1 (ru) | Способ восстановлени горных выработок | |
Egger | Rock stabilization | |
US20160053552A1 (en) | Shaft collar assembly and method | |
SU1092246A1 (ru) | Способ укреплени откосов | |
RU2002127100A (ru) | Способ проходки дренажных горных выработок в нарушенном и обводненном массиве | |
RU2503817C1 (ru) | Способ возведения безврубовой перемычки в штольне, пройденной в склоне горы | |
RU2400631C1 (ru) | Способ крепления горных выработок | |
SU1758232A1 (ru) | Способ закреплени горных пород при проходке вертикального ствола |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030522 |