RU2320875C1 - Mine support method and device - Google Patents
Mine support method and device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320875C1 RU2320875C1 RU2006132158/03A RU2006132158A RU2320875C1 RU 2320875 C1 RU2320875 C1 RU 2320875C1 RU 2006132158/03 A RU2006132158/03 A RU 2006132158/03A RU 2006132158 A RU2006132158 A RU 2006132158A RU 2320875 C1 RU2320875 C1 RU 2320875C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- injection
- load
- support head
- well
- bearing rod
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, в частности к анкерному креплению и инъекционному упрочнению блочно-структурированного трещиноватого массива горных пород.The invention relates to mining, in particular to anchoring and injection hardening of a block-structured fractured massif of rocks.
Известен способ крепления горных выработок, включающий бурение шпуров, установку в них инъекционных анкеров, нанесение слоя набрызгбетона и нагнетание в породы вяжущего раствора после периода смещения пород на контуре выработки в пределах величины, допускаемой анкерной крепью, время которого определяют по формуле [АС СССР №987108, опубл. 07.01.1983 г., бюл. №1].A known method of securing mine workings, including drilling holes, installing injection anchors in them, applying a layer of spray concrete and injecting cement into the rocks after a period of displacement of the rocks on the excavation circuit within the range allowed by the anchorage, the time of which is determined by the formula [USSR AS No. 987108 publ. 01/07/1983, bull. No. 1].
Недостатками данного способа является то, что трещины и расслоения пород частично остаются не заполнены нагнетаемым вяжущим раствором, так как технологически не предусмотрен дренаж отфильтровываемой в процессе заполнения трещин жидкой фазы раствора. В том числе, при запрессовке в скважину фрикционного трубчатого анкера типа «сплит-сет» продольный разрез его стенки практически полностью смыкается, препятствуя нормальному инъецированию вяжущего раствора и его распространению по трещинам в ожидаемом количестве. Конструктивно ограниченные усилия распора анкера на стенки скважины и величина радиальных смещений упругой стенки грузонесущего стержня ограничивают область применения и надежность данного вида крепления. Таким образом снижается эффективность упрочнения горных пород.The disadvantages of this method is that the cracks and stratifications of the rocks partially remain not filled with an injected cementitious mortar, since the drainage of the liquid phase of the solution that is filtered out during the process of filling the cracks is not technologically provided. Including, when a friction tube split-type anchor is pressed into the well, the longitudinal section of its wall almost completely closes, preventing the expected injection of the cementitious mortar and its propagation through the cracks. Structurally limited efforts of the expansion of the anchor to the well walls and the value of the radial displacements of the elastic wall of the load-bearing rod limit the scope and reliability of this type of fastening. Thus, the effectiveness of hardening of rocks is reduced.
Известен способ крепления горных выработок, принятый за прототип, включающий бурение скважин, установку и закрепление в их донной части анкеров с опорными элементами, а после смещения пород - нанесение изолирующего покрытия на поверхность выработки и поскважинное нагнетание вяжущего раствора в породы для создания вокруг выработки породобетонной оболочки [SU 1642035 А1, опубл. 15.04.1991 г., бюл. №14].There is a known method of securing mine workings, adopted as a prototype, including drilling wells, installing and securing anchors in their bottom part with support elements, and after displacement of the rocks, applying an insulating coating to the surface of the mine and borehole injection of cementitious mortar into the rock to create a concrete-concrete shell around the mine [SU 1642035 A1, publ. 04/15/1991, bull. No. 14].
Недостатками данного способа является то, что трещины и расслоения пород частично остаются не заполнены нагнетаемым вяжущим раствором, так как технологически не предусмотрен дренаж отфильтровываемой в процессе заполнения трещин жидкой фазы раствора, а отсутствие опорных элементов на анкерах во время нагнетания вяжущего раствора не сдерживает процесс расслоения и образования дополнительных трещин разрыва, который частично продолжается и после окончания нагнетания раствора под действием остаточного давления и созданного им объемного внутреннего напряжения горных пород. Нагружение анкерной крепи производят только после 100% набора прочности раствором, что уже не позволяет дополнительно сблизить отдельности горных пород, увеличив тем самым площадь адгезионного контакта и качество заполнения трещин и пустот. Таким образом снижается эффективность упрочнения горных пород.The disadvantages of this method is that the cracks and stratifications of the rocks are partially not filled with an injected binder, since the drainage of the liquid phase of the solution filtered during the filling of cracks is not technologically provided, and the absence of support elements on the anchors during injection of the binder does not inhibit the process of separation the formation of additional rupture cracks, which partially continues even after the completion of injection of the solution under the influence of residual pressure and the volumetric about the internal stress of rocks. Anchor lining loading is carried out only after 100% curing of the mortar, which does not allow additional rapprochement of rocks separately, thereby increasing the area of adhesive contact and the quality of filling cracks and voids. Thus, the effectiveness of hardening of rocks is reduced.
Известна конструкция анкера с минеральным заполнителем, включающая грузонесущий стержень с опорной головкой на замковом конце, втулку из минерального заполнителя в зазоре между стенками скважины и стержнем, подпорную шайбу, надетую на стержень со стороны устья скважины и выполненную эксцентричной в виде втулки с упругими полями, опертыми на стенки скважины, опорные элементы и гайку вне скважины [RU 2166635 С2, опубл. 10.05.2001 г., бюл. №13].A known design of an anchor with a mineral aggregate, including a load-bearing rod with a support head at the locking end, a sleeve of mineral aggregate in the gap between the walls of the well and the rod, a retaining washer worn on the rod from the side of the wellhead and made eccentric in the form of a sleeve with elastic fields supported on the walls of the well, support elements and a nut outside the well [RU 2166635 C2, publ. 05/10/2001, bull. No. 13].
Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности адаптации анкера под изменяющиеся по его длине и периметру сечения горной выработки условия, в том числе изменяющуюся трещиноватость массива горных пород, и тем самым влияния на эффективность упрочнения горных пород.The disadvantage of this design is the inability to adapt the anchor to varying conditions along its length and perimeter of the cross section of the mine, including the varying fracture of the rock mass, and thereby the effect on the hardening efficiency of rocks.
Известна конструкция инъекционного анкера, принятая за прототип, включающая трубчатый грузонесущий стержень с замком в донной части скважины, перфорированным участком внутри скважины, опорную плиту и гайку вне скважины [SU 1642035 А1, опубл. 15.04.1991 г., бюл. №14].A known design of an injection anchor, adopted as a prototype, including a tubular load-bearing rod with a lock in the bottom of the well, a perforated area inside the well, a base plate and a nut outside the well [SU 1642035 A1, publ. 04/15/1991, bull. No. 14].
Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности адаптации анкера под изменяющиеся по его длине и периметру сечения горной выработки условия, в том числе изменяющуюся трещиноватость массива горных пород, и тем самым влияния на эффективность упрочнения горных пород.The disadvantage of this design is the inability to adapt the anchor to varying conditions along its length and perimeter of the cross section of the mine, including the varying fracture of the rock mass, and thereby the effect on the hardening efficiency of rocks.
Целью заявляемого изобретения является повышение эффективности упрочнения горных пород.The aim of the invention is to increase the efficiency of hardening of rocks.
Указанная цель достигается тем, что в способе крепления горных выработок, включающем бурение скважин, установку и закрепление в них инъекционных анкеров с опорной головкой сыпучим минеральным заполнителем, нанесение на поверхность выработки изолирующего несущего покрытия, поскважинное нагнетание в массив через перфорированную часть инъекционных анкеров цементационного раствора с дренажем отфильтровываемой жидкой фазы и их последующее предварительное натяжение для создания вокруг выработки армированной породобетонной оболочки, согласно изобретению подвижную вдоль оси опорную головку фиксируют на грузонесущем стержне на уровне зоны интенсивной трещиноватости массива с последующим закреплением каждого инъекционного анкера в устьевой части скважин до зоны интенсивной трещиноватости массива, нагнетание цементационного раствора производят через перфорированную часть инъекционных анкеров, расположенную после опорной головки, а дренаж отфильтровываемой жидкой фазы цементационного раствора осуществляют через закрепляющий сыпучий минеральный заполнитель устьевой части скважин.This goal is achieved by the fact that in the method of securing mine workings, including drilling wells, installing and securing injection anchors in them with a support head with loose mineral aggregate, applying an insulating bearing coating to the surface of the working, well injection into the array through the perforated part of the injection anchors of the cement slurry with drainage of the filtered liquid phase and their subsequent preliminary tension to create around the development of reinforced concrete-concrete shell, with According to the invention, the support head moving along the axis is fixed on the load-bearing rod at the level of the zone of intense fracturing of the array, followed by fixing each injection anchor in the wellhead to the zone of intense fracturing of the array, the grout is injected through the perforated part of the injection anchors located after the support head, and drainage the filtered liquid phase of the cementitious mortar is carried out through the fixing loose mineral aggregate mouth Eve of the wells.
Указанная цель достигается также тем, что в инъекционном анкере, включающем трубчатый грузонесущий стержень с опорной головкой и перфорированным участком внутри скважины, втулку из сыпучего минерального заполнителя в зазоре между стенками скважины и грузонесущим стержнем, опорную шайбу и гайку вне скважины, согласно изобретению опорная головка выполнена в виде втулки, подвижной вдоль оси с возможностью фиксации через отверстия перфорации на определенном участке грузонесущего стержня.This goal is also achieved by the fact that in the injection anchor, including a tubular load-bearing rod with a support head and a perforated section inside the well, a sleeve of loose mineral aggregate in the gap between the walls of the well and the load-bearing rod, a support washer and a nut outside the well, according to the invention, the support head is made in the form of a sleeve that is movable along the axis with the possibility of fixing through perforation holes in a certain section of the load-bearing rod.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1-2 показан инъекционный анкер; на фиг.3 показана схема нагнетания вяжущего раствора в породы приконтурной зоны горной выработки; на фиг.4 показана схема закрепленной горной выработки.The invention is illustrated by drawings, where Fig.1-2 shows an injection anchor; figure 3 shows a diagram of the injection of a binder solution into the rocks of the marginal zone of the mine; figure 4 shows a diagram of a fixed mining.
Инъекционный анкер состоит из трубчатого грузонесущего стержня 1 с резьбовой устьевой частью вне скважины 2 для навинчивания гайки 3 и тем самым натяжения анкера через опорную шайбу 4, подвижной вдоль оси опорной головки 5, которая для уменьшения податливости инъекционного анкера может быть выполнена с конической наружной поверхностью, фиксирующего элемента, например штифта 6, для фиксации опорной головки 5 на определенном участке грузонесущего стержня 1 через отверстия перфорации 7. Внутри скважины 2 расположена перфорированная часть грузонесущего стержня 1 и часть, закрепляемая сыпучим минеральным заполнителем 8 со стороны устья до опорной головки 5, при этом сыпучий минеральный заполнитель 8 в зазоре между стенками скважины 2 и грузонесущим стержнем 1 образует втулку.The injection anchor consists of a tubular load-bearing
Устройство и способ осуществляют следующим образом. По известным методикам и рекомендациям в зависимости от различных условий проведения горной выработки рассчитывают паспорт крепления, в котором определены схема расположения анкерной крепи, например симметричная веерная, с количеством анкеров в ряду 4 шт., плотность установки анкерной крепи, например, 1 шт. на 1,5 м2 поверхности выработки, длина анкеров, например, 1,8 м, тип вяжущего раствора, например цементного, обеспечивающего необходимую прочность на сжатие образцов получаемого породобетона, например, 15 МПа, изолирующее несущее покрытие поверхности горных выработок, например набрызг-полимерное крепление Тефлекс (продукт фирмы Минова КарбоТех Гмбх, Германия), толщиной 4-6 мм, сыпучий минеральный заполнитель, например кварцевый песок с крупностью зерен до 2 мм, а также опорные элементы анкерной крепи, например опорные шайбы и стандартные гайки.The device and method are as follows. According to well-known methods and recommendations, depending on various conditions of mining, a fastening passport is calculated, in which the location of the anchor support is determined, for example, a symmetrical fan support, with the number of anchors in the row 4 pcs., The density of the anchor support installation, for example, 1 pc. on 1.5 m 2 the working surface, the length of the anchors, for example, 1.8 m, the type of cementitious mortar, such as cement, providing the necessary compressive strength of the samples of the resulting concrete, for example, 15 MPa, insulating the bearing surface of the workings, for example spray Teflex polymer fastening (product of Minova KarboTech GmbH, Germany), 4-6 mm thick, loose mineral aggregate, for example quartz sand with a grain size of up to 2 mm, as well as supporting elements of anchor support, for example supporting washers and standard nuts.
Массив горных пород блочно структурирован и пересечен трещинами 9 разрыва и расслоения. Вслед за подвиганием забоя производят бурение скважин 2, функционально являющихся нагнетательно-дренажными. Скважины 2 вскрывают трещины 9 разрыва и расслоения массива, образуя единую сообщающуюся систему каналов и полостей. По результатам визуального зондирования скважин 2 определяют границы зоны интенсивной трещиноватости (ЗИТ на фиг.2) и с учетом глубины расположения указанной зоны фиксируют опорную головку 5 на грузонесущем стержне 1 инъекционного анкера штифтом 6 через сквозные диаметральные отверстия перфорации 7. Далее инъекционный анкер устанавливают в скважины 2 и производят закрепление, заполняя сыпучим минеральным заполнителем 8 кольцевой зазор между стенкой скважины 2 и грузонесущим стержнем 1 инъекционного анкера на длину не менее 70 см. Промышленное применение данных анкеров возможно, например, при использовании специальной установки механизации процесса закрепления анкеров сыпучими материалами - УЗА CM [RU 2166634 С2, опубл. 10.05.2001 г., бюл. №13], а также других адаптированных пескоструйных аппаратов. Применяемый в качестве сыпучего минерального заполнителя 8 кварцевый песок обладает к тому же фильтрационными для цементационных растворов свойствами. Далее устье скважины 2 подпирают фильтрующим материалом 10, например паклей. На поверхность горной выработки по известной технологии наносят набрызг-полимерное крепление 11 толщиной 4-6 мм, оставляя свободными устья скважин 2. Набрызг-полимерное крепление 11 выполняет роль временной крепи и изолирует поверхность выработки, предотвращая при инъецировании цементационного раствора его вытекание из трещин 9. После полимеризации набрызг-полимерного крепления 11 на хвостовики инъекционных анкеров, расположенные внутри выработки, надевают опорные шайбы 4 и накручивают стандартные гайки 3. Далее, по известным способам и методикам производят поскважинное нагнетание цементационного раствора в породы через трубчатый грузонесущий стержень 1 каждого инъекционного анкера и производят предварительное нагружение инъекционных анкеров стандартными гайками 3 через опорные шайбы 4.The rock massif is block-structured and intersected by
Как известно [Шемякин Е.И. «О прочности горного массива». // Научные сообщения ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского. Выпуск 328/2004. - С.8-18], в процессе сооружения выработки в массиве горных пород обязательно происходит падение по величине радиального напряжения (даже, если со стороны выработки организован подпор, как правило, по величине меньший, чем было исходное напряжение до проходки), а также развиваются касательные напряжения за счет различия в главных напряжениях исходного состояния или возникших при создании выработки. При росте нагрузки на горные породы после практически обратимых деформаций до пика касательных напряжений дальнейшее сопротивление сдвигу с ростом деформаций падает, происходит разупрочнение горных пород. С достижением предельной сдвиговой прочности наступает новое состояние - анизотропия сопротивления сдвигам в результате роста касательных напряжений, что влечет последующее смещение отдельностей горных пород по определенным площадкам сдвига. Таким образом, в стремлении массива горных пород к восстановлению равновесного состояния в результате действующих различных нагрузок отдельности приконтурного массива смещаются внутрь выработки, а деформация же в целом, в конечном объеме, осуществляется как взаимное скольжение и относительное вращение отдельностей. За счет сил трения, сцепления и дилатансии (образование новых поверхностей сдвига с одновременным увеличением общего объема при предельном нагружении твердого тела) происходит взаимное заклинивание блоков с образованием несущего свода, ослабленного по незакрепленному контуру выработки. Для решения задачи повышения устойчивости горной выработки во времени необходимо изменить физико-механические характеристики приконтурного массива горных пород, что возможно за счет его эффективного упрочнения при применении предлагаемого способа крепления горных выработок и конструкции инъекционного анкера для его осуществления.As you know [Shemyakin E.I. "On the strength of the mountain range." // Scientific reports of the NSC GP - IGD named after A.A. Skochinsky. Release 328/2004. - S.8-18], in the process of constructing a mine in a rock mass, a fall in the magnitude of the radial stress necessarily occurs (even if a backwater is organized from the mine side, as a rule, smaller in magnitude than the initial stress before the penetration), and tangential stresses develop due to differences in the principal stresses of the initial state or arising during the creation of a mine. With increasing load on the rocks after practically reversible deformations to the peak of shear stresses, further shear resistance decreases with increasing deformations, and softening of the rocks occurs. With the achievement of the ultimate shear strength, a new state sets in - anisotropy of the shear resistance as a result of the growth of shear stresses, which entails the subsequent displacement of the rock formations along certain shear sites. Thus, in the tendency of the rock mass to restore the equilibrium state as a result of the various loads acting, the separate masses of the marginal mass are shifted inside the mine, and the deformation as a whole, in the final volume, is realized as mutual sliding and relative rotation of the separate masses. Due to the forces of friction, adhesion and dilatancy (the formation of new shear surfaces with a simultaneous increase in the total volume at the maximum load of a solid), the blocks are jammed together with the formation of a bearing arch, weakened along an unsecured output contour. To solve the problem of increasing the stability of a mine over time, it is necessary to change the physicomechanical characteristics of the near-edge rock mass, which is possible due to its effective hardening when applying the proposed method of securing mine workings and the design of an injection anchor for its implementation.
Пробуренные по определенной паспортом крепления схеме скважины вскрывают трещины и расслоения массива, образуя единую систему каналов и полостей. По результатам визуального зондирования пробуренных скважин определяют границы зоны интенсивной трещиноватости и с учетом глубины расположения указанной зоны фиксируют опорную головку на определенном участке грузонесущего стержня (фиг.1 и 2) инъекционного анкера, например, штифтом через сквозные отверстия перфорации. Далее инъекционный анкер устанавливают в скважину и закрепляют сыпучим минеральным заполнителем. При отсутствии четких границ зоны интенсивной трещиноватости размер втулки сыпучего минерального заполнителя оставляют минимальным. В соответствии с данными стендовых испытаний минимальный размер втулки сыпучего минерального заполнителя с позиции равнопрочности закрепления подобного анкера составляет 70 сантиметров. После предварительного натяжения данная анкерная крепь сразу готова к включению в общую работу по сохранению устойчивости выработки.Boreholes drilled according to a specific attachment passport diagram open cracks and stratifications of the massif, forming a single system of channels and cavities. Based on the results of visual sounding of drilled wells, the boundaries of the zone of intense fracturing are determined and, taking into account the depth of the indicated zone, the support head is fixed on a certain section of the load-bearing rod (Figs. 1 and 2) of the injection anchor, for example, with a pin through the through holes of the perforation. Next, the injection anchor is installed in the well and secured with loose mineral aggregate. In the absence of clear boundaries of the zone of intense fracturing, the sleeve size of the loose mineral aggregate is kept to a minimum. In accordance with the bench test data, the minimum sleeve size of a loose mineral aggregate from the position of equal strength in fixing such an anchor is 70 centimeters. After pre-tensioning, this anchor support is immediately ready for inclusion in the overall work of maintaining the stability of the mine.
Фиксация на определенном участке грузонесущего стержня подвижной опорной головки позволяет адаптировать анкер и процесс инъекционного упрочнения горных пород под конкретные локальные условия, отличающиеся по характеру нарушений и расположению зон интенсивной трещиноватости.Fixing a movable support head on a specific section of the load-bearing rod allows you to adapt the anchor and the process of injection hardening of rocks to specific local conditions that differ in the nature of the disturbances and the location of the zones of intense fracturing.
Далее устье подпирают фильтрующим материалом, например паклей. На поверхность горной выработки по известной технологии наносят набрызг-полимерное крепление толщиной 4-6 мм, оставляя свободными устья скважин. При этом набрызг-полимерное крепление выполняет роль временной крепи и изолирует поверхность выработки, предотвращая при инъецировании цементационного раствора его вытекание из трещин. После полимеризации набрызг-полимерного крепления при поскважинном нагнетании цементационный раствор под действием давления нагнетания проникает через перфорацию трубчатого грузонесущего стержня инъекционного анкера во вскрытые скважиной трещины и полости приконтурного массива горных пород. Через удаленные от места инъецирования другие скважины происходит частичный выпуск воздуха из заполняемых цементационным раствором трещин и полостей, что снимает подпор и способствует большему распространению цементационного раствора по длине трещин. Далее, как известно [Хямяляйнен В.А., Бурков Ю.В., Сыркин П.С. «Формирование цементационных завес вокруг капитальных горных выработок» - М.: Недра, 1994. - 400 с: ил.], в какой-то момент времени наступает прекращение растворопоглощения упрочняемых горных пород, а их последующая выдержка под максимальным давлением нагнетания цементационного раствора позволяет произвести более плотную упаковку частиц в трещинах и полостях, что напрямую связано с увеличением прочности цементного камня, его адгезионных характеристик и площади контакта с горными породами. Одновременно через устьевую часть скважины, заполненной сыпучим минеральным заполнителем, например кварцевым песком (является фильтрационным материалом для цементационных растворов), происходит частичное отфильтровывание жидкой фазы, которая при преодолении гидравлического сопротивления фильтрационного материала дренирует в выработку.Further, the mouth is supported by filtering material, for example tow. On the surface of the mine by a known technology, a spray-polymer fastening 4-6 mm thick is applied, leaving wellheads free. In this case, the spray-polymer fastener acts as a temporary lining and isolates the surface of the excavation, preventing its injection from cracks when injecting the cementitious mortar. After polymerization of the spray-polymer fastening during borehole injection, the cement slurry penetrates through the perforation of the tubular load-bearing core of the injection anchor under the influence of the injection pressure into the fractures and cavities of the near-rock massif opened by the well. Through other wells remote from the injection site, a partial release of air from the cracks and cavities filled with the cement mortar occurs, which removes the backwater and contributes to a greater spread of the cement mortar along the length of the cracks. Further, as is known [Khamyalyaynen V.A., Burkov Yu.V., Syrkin P.S. “Formation of cementation curtains around capital mine workings” - M .: Nedra, 1994. - 400 s: ill.], At some point in time the solution absorption of the hardened rocks ceases, and their subsequent exposure to the maximum injection pressure of the cement allows denser packing of particles in cracks and cavities, which is directly related to an increase in the strength of cement stone, its adhesive characteristics and contact area with rocks. At the same time, through the wellhead part filled with loose mineral aggregate, for example quartz sand (it is a filtration material for cementitious mortars), a partial filtration of the liquid phase occurs, which, when the hydraulic resistance of the filtration material is overcome, drains into the production.
До указанного момента процесс отфильтровывания жидкой фазы цементационного раствора происходит только лишь под действием давления нагнетания, при котором рост плотности цементационных частиц имеет предел и далее не зависит от роста давления нагнетания. При этом время выдержки под давлением нагнетания ограничено временем схватывания цементационного раствора в трещинах и расслоениях и составляет не более 30 минут.Up to this point, the process of filtering the liquid phase of the cementitious mortar occurs only under the influence of the injection pressure, at which the increase in the density of cementation particles has a limit and then does not depend on the increase in the injection pressure. Moreover, the exposure time under injection pressure is limited by the setting time of the cementitious mortar in cracks and delaminations and is no more than 30 minutes.
При введении в работу анкерной крепи до момента схватывания цементационного раствора в общем случае происходит принудительное сближение плоскостей трещин и расслоений. Цементационный раствор дополнительно проникает в незаполненные трещины и полости, а избыточная дополнительно отжимаемая жидкая фаза цементационного раствора также начинает дренировать в выработку.When the anchor lining is put into operation until the cementitious mortar sets, in the general case there is a forced rapprochement of the plane of cracks and delamination. The cement slurry additionally penetrates into the unfilled cracks and cavities, and the excess additionally squeezed liquid phase of the cement slurry also begins to drain into the production.
Нагружение инъекционного анкера предложенной конструкции приводит к его закреплению в скважине за счет сил трения, сцепления и дилатансии в сыпучем минеральном заполнителе. Указанные силы и процессы, а также уплотнение и сдвиг частиц сыпучего минерального заполнителя относительно друг друга реализуют активный во времени радиальный распор на стенки скважины, что влечет к объемному сжатию отдельностей и блоков горных пород, составляющих непосредственно контур выработки. Происходит стабилизация взаимных смещений и вращения отдельностей и блоков. При этом максимум радиального давления расположен непосредственно под опорной головкой с последующим плавным вырождением по длине столба сыпучего минерального заполнителя. Таким образом, перед установкой анкера, сдвигая и фиксируя опорную головку на уровне расположения зоны интенсивной трещиноватости, данная конструкция анкера позволяет частично восстановить исходное напряженное состояние горных пород в самой дезинтегрированной и ослабленной зоне массива горных пород по контуру горной выработки. В сочетании с набрызг-полимерным креплением это позволяет в технологическом процессе создать первичный несущий свод, работающий самостоятельно до набора прочности цементационного раствора. После набора прочности в работу включается упрочненная породо-цементная оболочка.The loading of the injection anchor of the proposed design leads to its fixation in the well due to friction, adhesion and dilatancy in a loose mineral aggregate. The indicated forces and processes, as well as compaction and displacement of particles of loose mineral aggregate relative to each other, realize an active radial spacing on the walls of the well in time, which leads to volumetric compression of the individual and rock blocks that make up the production loop directly. Stabilization of mutual displacements and rotation of the units and blocks occurs. In this case, the maximum radial pressure is located directly below the support head with subsequent smooth degeneration along the length of the column of loose mineral aggregate. Thus, before installing the anchor, shifting and fixing the support head at the level of the location of the zone of intense fracturing, this design of the anchor allows you to partially restore the initial stress state of the rocks in the most disintegrated and weakened zone of the rock mass along the contour of the mine. In combination with spray-polymer fastening, this allows you to create a primary bearing arch in the technological process, working independently until the cement grout strength is set. After curing, a hardened rock-cement shell is included in the work.
Таким образом, создание по предлагаемому способу в дезинтегрированном приконтурном массиве горных пород новых структурных связей с одновременным напряженным армированием позволяет повысить эффективность упрочнения и рассматривать приконтурный массив горных пород как несущую напряженную конструкцию, т.е. систему «упрочненная оболочка - анкера - приконтурный массив горных пород», работающую во взаимодействии (взаимовлиянии) и максимально использующую несущую способность массива горных пород, обеспечивая надежность крепления и стабильную устойчивость горной выработки во времени.Thus, the creation according to the proposed method in a disintegrated near-edge rock massif of new structural bonds with simultaneous intense reinforcement makes it possible to increase the hardening efficiency and consider the near-edge rock massif as a supporting tensile structure, i.e. the system “hardened shell - anchor - marginal massif of rocks”, working in interaction (mutual influence) and maximally using the bearing capacity of the rock mass, providing reliable fastening and stable stability of the mine in time.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132158/03A RU2320875C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Mine support method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132158/03A RU2320875C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Mine support method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2320875C1 true RU2320875C1 (en) | 2008-03-27 |
Family
ID=39366337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006132158/03A RU2320875C1 (en) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Mine support method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2320875C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109404027A (en) * | 2018-10-23 | 2019-03-01 | 同济大学 | Monitoring and warning integration Deep Vertical Well wellbore apparatus based on constant resistance and large deformation anchor cable |
| CN112593561A (en) * | 2020-11-30 | 2021-04-02 | 中建五局第三建设有限公司 | Pit rock wall fractured rock mass columnar structural construction method |
| CN117418863A (en) * | 2023-11-22 | 2024-01-19 | 中国矿业大学(北京) | Roadway crack partition identification and guniting plugging method and device |
-
2006
- 2006-09-06 RU RU2006132158/03A patent/RU2320875C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109404027A (en) * | 2018-10-23 | 2019-03-01 | 同济大学 | Monitoring and warning integration Deep Vertical Well wellbore apparatus based on constant resistance and large deformation anchor cable |
| CN112593561A (en) * | 2020-11-30 | 2021-04-02 | 中建五局第三建设有限公司 | Pit rock wall fractured rock mass columnar structural construction method |
| CN117418863A (en) * | 2023-11-22 | 2024-01-19 | 中国矿业大学(北京) | Roadway crack partition identification and guniting plugging method and device |
| CN117418863B (en) * | 2023-11-22 | 2024-05-14 | 中国矿业大学(北京) | Roadway crack partition identification and guniting plugging method and device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kang et al. | Application of a combined support system to the weak floor reinforcement in deep underground coal mine | |
| CN104481560B (en) | Back water-bearing layer administering method | |
| Li et al. | Failure mechanism of bolting support and high-strength bolt-grouting technology for deep and soft surrounding rock with high stress | |
| Trushko et al. | Ensuring sustainability of mining workings in development of ore deposits in complex geological conditions | |
| Kovári | Design methods with yielding support in squeezing and swelling rocks | |
| RU2320875C1 (en) | Mine support method and device | |
| Rajaie | Experimental and numerical investigations of cable bolt support systems | |
| Cao | Bolt profile configuration and load transfer capacity optimisation | |
| RU2128773C1 (en) | Method for supporting mining workings with loose roof rock by anchor support | |
| Yu et al. | Grouting technique for gob-side entry retaining in deep mines | |
| Barla et al. | Innovative tunnelling construction methods in squeezing rock | |
| Rozenbaum et al. | Deformational criteria for the stability of roof rocks and rock bolts | |
| PAN et al. | Experimental study on bearing characteristics of bolt-grouting in shallow fractured surrounding rock of roadway | |
| RU2283959C2 (en) | Mine lining method | |
| Villaescusa et al. | Excavation reinforcement using cement grouted split set bolts | |
| RU2760451C1 (en) | Method for strengthening facked rocks during construction of connections of horizontal mining works | |
| Yu et al. | Research Article Grouting Technique for Gob-Side Entry Retaining in Deep Mines | |
| RU2780627C1 (en) | Method for maintaining mine workings supported with friction bolting | |
| RU2444629C1 (en) | Reinforcement method of mine workings with anchor support in rocks prone to soil heaping | |
| RU2171894C2 (en) | Method of driving of mine workings under complicated geological conditions | |
| Rataj et al. | Development of roofbolting in Australian coal mining | |
| CN219932191U (en) | Tunnel bamboo mixes supporting construction | |
| RU2342491C2 (en) | Methof for elimination of emptiness in post-covered space of railroad tunnel (versions) | |
| CN107747498A (en) | A kind of mould bag filled type anchor bolt grouting apparatus and method | |
| SU1578407A1 (en) | Method of restoring mine workings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080907 |