RU2441165C1 - Method for anchorage of mines - Google Patents
Method for anchorage of mines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441165C1 RU2441165C1 RU2010139924/03A RU2010139924A RU2441165C1 RU 2441165 C1 RU2441165 C1 RU 2441165C1 RU 2010139924/03 A RU2010139924/03 A RU 2010139924/03A RU 2010139924 A RU2010139924 A RU 2010139924A RU 2441165 C1 RU2441165 C1 RU 2441165C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rocks
- mine
- ampoules
- disturbed
- hardening
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при анкерном креплении горных выработок, преимущественно пройденных в слабых неустойчивых вмещающих породах, склонных к вывалообразованию в форме свода, а также в условиях повышенного горного давления.The invention relates to the mining industry and can be used with anchoring of mine workings, mainly passed in weak unstable host rocks, prone to dumping in the form of a vault, as well as in conditions of high rock pressure.
Известен сталеполимерный податливый анкер, способ крепления которым горных выработок заключается в следующем. В пробуренный шпур вначале вводят одну - две ампулы с быстротвердеющейся смесью, а затем в чередующем порядке оставшуюся часть шпура заполняют ампулами с медленносхватывающейся смесью и ампулами с инертным материалом. После этого в шпур вводят стержень, одновременно с вращением которого происходит разрушение ампул и перемешивание закрепляющей смеси. Вследствие разного времени схватывания закрепляющих смесей по длине шпура обеспечивается качественное перемешивание этих смесей и соответственно прочное закрепление анкера [1].Known steel-polymer malleable anchor, the method of fastening which mine workings is as follows. First, one or two ampoules with a quick-hardening mixture are introduced into the drilled hole, and then, alternately, the remaining part of the hole is filled with ampoules with a slow-setting mixture and ampoules with an inert material. After this, a rod is introduced into the hole, simultaneously with the rotation of which the ampoules are destroyed and the fixing mixture is mixed. Due to the different setting times of the fixing mixtures along the length of the borehole, high-quality mixing of these mixtures and, accordingly, strong anchor fixing are ensured [1].
Однако при таком способе анкерного крепления горной выработки, хотя и обеспечивается прочное закрепление анкеров и соответственно сжатие разуплотненных пород, в то же время в случае проведения выработок в слабоустойчивых вмещающих породах не исключена возможность прогиба разуплотненных пород между анкерами в сторону выработки вплоть до обрушения вследствие невозможности сжатия анкерами этих пород из-за их повышенной трещиноватости. В связи с этим требуется проведение дополнительных мер (например применить густую сетку расположения анкеров) по укреплению разуплотненных пород и соответственно снижению их смещений в сечение выработки.However, with this method of anchoring the mine, although the anchors are firmly secured and, respectively, the unconsolidated rocks are compressed, at the same time, when excavations are carried out in weakly stable host rocks, it is possible that the unconsolidated rocks bend between the anchors towards the excavation down to collapse due to the impossibility of compression anchors of these rocks due to their increased fracturing. In this regard, additional measures are required (for example, to use a dense grid of anchors) to strengthen decompressed rocks and, accordingly, reduce their displacements in the cross section of the mine.
Из этого следует, что известный способ недостаточно эффективен при креплении выработок, пройденных в слабоустойчивых вмещающих породах, поскольку не обеспечивает надежное укрепление разуплотненных пород.From this it follows that the known method is not effective enough for fastening workings, passed in weakly stable host rocks, since it does not provide reliable strengthening of decompressed rocks.
Известен способ анкерного крепления горных выработок, включающий бурение шпуров во вмещающие породы выработки и установку в них сталеполимерных анкеров с закреплением их стержней ампулами с быстротвердеющими смесями по всей длине шпуров, причем первой (глубинной) в забое шпура устанавливают ампулу с наименьшим временем отверждения быстротвердеющей смеси, а после нее устанавливают ампулы с большим временем отверждения быстротвердеющей смеси, чем время отверждения быстротвердеющей смеси первой (глубинной) ампулы. В результате согласно теории геомеханики по мере установки анкеров образуются породные блоки вокруг них, каждый из которых имеет форму сдвоенного конуса (ромба), причем вершина одного из конусов находится на контуре выработки [см. источник 2, с.21-22, 48].There is a method of anchoring the mine workings, including drilling boreholes in the host rocks of the mine and installing steel polymer anchors in them with securing their rods with ampoules with quick-hardening mixtures along the entire length of the holes, and the first (deepest) hole in the borehole is installed an ampoule with the shortest curing time of the quick-hardening mixture, and after it, ampoules are installed with a longer curing time of the quick-hardening mixture than the curing time of the fast-hardening mixture of the first (deep) ampoule. As a result, according to the theory of geomechanics, as the anchors are installed, rock blocks are formed around them, each of which has the shape of a double cone (rhombus), and the top of one of the cones is located on the output contour [see
Недостаток известного способа заключается в том, что в случае проведения выработки в слабых неустойчивых вмещающих породах или в условиях повышенного горного давления принятая схема расположения ампул с разными качественными характеристиками по длине шпура не может повлиять на укрепление нарушенных вмещающих пород, поскольку породные блоки, формируемые вокруг анкеров в нарушенных трещиноватых породах в виде сдвоенных конусов, практически не могут взаимодействовать между собой. А это, в свою очередь, может привести к смещению нарушенных пород в сечение выработки.The disadvantage of this method is that in the case of development in weak unstable enclosing rocks or in conditions of high rock pressure, the accepted arrangement of ampoules with different qualitative characteristics along the length of the hole cannot affect the strengthening of disturbed enclosing rocks, since the rock blocks formed around the anchors in disturbed fractured rocks in the form of double cones, they practically cannot interact with each other. And this, in turn, can lead to the displacement of disturbed rocks in the cross section of the mine.
Причем практически не происходит укрепление породными блоками наиболее нарушенных вмещающих пород у контура выработки, поскольку одна из вершин породных блоков находится на контуре выработки. В результате чего остается неукрепленной часть пород между породными блоками у контура выработки, а поэтому не исключена возможность смещений нарушенных пород у контура выработки.Moreover, there is practically no strengthening by the rock blocks of the most disturbed enclosing rocks at the output contour, since one of the tops of the rock blocks is located on the output contour. As a result, a part of the rocks between the rock blocks near the output circuit remains unreinforced, and therefore the possibility of displacements of the disturbed rocks at the output circuit is not ruled out.
В связи с изложенным возникает необходимость в дополнительном воздействии на нарушенные (разуплотненные) породы в процессе их анкерования и так, чтобы породные блоки оказались в условиях объемного сжатия, обеспечивая за счет этого повышенную прочность укрепления нарушенных вмещающих пород и соответственно их устойчивость.In connection with the foregoing, there is a need for additional impact on disturbed (decompressed) rocks during their anchoring and so that the rock blocks are in volumetric compression conditions, thereby providing increased strength to strengthen the disturbed enclosing rocks and, accordingly, their stability.
Из изложенного следует, что известный способ [2] недостаточно эффективен, поскольку не обеспечивает снижение смещений укрепляемых нарушенных вмещающих пород выработки и соответственно надежность их укрепления, особенно слабых неустойчивых вмещающих пород.It follows from the foregoing that the known method [2] is not effective enough, since it does not provide a reduction in the displacements of the reinforced disturbed enclosing rocks of the mine and, accordingly, the reliability of their strengthening, especially weak unstable enclosing rocks.
Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в повышении эффективности способа за счет обеспечения возможности снижения смещений нарушенных вмещающих пород в сечение выработки, преимущественно слабых неустойчивых пород, обусловленного повышением их устойчивости.The problem solved by the claimed invention is to increase the efficiency of the method by providing the ability to reduce the displacements of the disturbed enclosing rocks in the cross section of the production, mainly weak unstable rocks, due to an increase in their stability.
Технический результат, достижение которого обеспечивает решение поставленной задачи, выражается в обеспечении устойчивого состояния окружающих горную выработку вмещающих пород за счет формирования несущего слоя из укрепленных пород в приконтурном массиве выработки.The technical result, the achievement of which provides a solution to the problem, is expressed in ensuring a stable state of the surrounding rocks surrounding the mine due to the formation of a bearing layer of reinforced rocks in the near-edge mining array.
Для достижения поставленной задачи с заявляемым техническим результатом в способе анкерного крепления горных выработок, преимущественно в слабых вмещающих породах, включающем бурение шпуров во вмещающие породы выработки и установку в них сталеполимерных анкеров с закреплением их стержней по всей длине шпуров ампулами с твердеющими смесями, имеющими разное время отверждения, согласно заявляемому изобретению после прогнозного определения границы зоны нарушенных вмещающих пород от проведения выработки обеспечивают динамическое воздействие на нарушенные вмещающие породы вокруг выработки в упомянутой зоне в условиях проявления горного давления, для чего бурение шпуров осуществляют перпендикулярно к контуру выработки до границы упомянутой зоны, глубинную часть каждого из которых заполняют ампулами с расширяющейся смесью замедленного отверждения, а оставшуюся часть шпура - ампулами с быстротвердеющими смесями, причем последней в устье шпура устанавливают ампулу с наименьшим временем отверждения быстротвердеющей смеси с постепенным увеличением времени отверждения быстротвердеющей смеси каждой впереди установленной ампулы в этой части шпура относительно последней ампулы, при этом при установке в шпуры анкеров с разрушением в них ампул с упомянутыми твердеющими смесями за счет расширения при отверждении твердеющих смесей ампул по всей длине шпуров с одновременной передачей при этом разного по величине давления на нарушенные вмещающие породы создается заданное силовое воздействие на упомянутые породы с возможностью образования вокруг анкеров породных блоков из укрепленных пород по контуру выработки, сопрягаемых друг с другом боковыми поверхностями и каждый из которых приобретает форму призмы в поперечном сечении в виде трапеции в плоскости сечения выработки, причем большее основание трапеции ограничено границей зоны нарушенных вмещающих пород, а меньшее ее основание - контуром выработки, при этом в процессе дальнейшего проявления горного давления происходит самозаклинивание упомянутых породных блоков, усиливающее их сжатие между собой, обеспечивая таким образом устойчивое состояние окружающих горную выработку вмещающих пород.To achieve the task with the claimed technical result in the method of anchoring the mine workings, mainly in weak host rocks, including drilling holes in the host rock workings and installing steel-polymer anchors in them with fixing their rods along the entire length of the holes with ampoules with hardening mixtures having different times curing, according to the claimed invention, after predictive determination of the boundary of the zone of disturbed enclosing rocks from the development provide dynamic air impact on disturbed host rocks around a mine in the said zone under the conditions of manifestation of rock pressure, for which drilling holes is carried out perpendicular to the mine circuit to the boundary of the said zone, the deep part of each of which is filled with ampoules with an expanding mixture of delayed curing, and the remainder of the hole with ampoules with quick-hardening mixtures, the ampoule being installed at the mouth of the borehole with the shortest curing time of the quick-hardening mixture with a gradual increase in time I have a quick-hardening mixture of each ampoule in front of the installed borehole relative to the last ampoule, while installing anchors in the boreholes with destroying the ampoules with the mentioned hardening mixtures by expanding during curing of the hardening mixtures of ampoules along the entire length of the boreholes, while simultaneously transmitting different the pressure on the disturbed enclosing rocks creates a predetermined force effect on the said rocks with the possibility of formation around rock anchors of rock blocks from reinforced rocks along the contour work, mated with each other on the side surfaces and each of which takes the form of a prism in cross section in the form of a trapezoid in the plane of the section of the mine, with the larger base of the trapezoid limited by the boundary of the zone of disturbed enclosing rocks, and its smaller base by the contour of the excavation, while further manifestations of rock pressure self-jamming of the mentioned rock blocks occurs, enhancing their compression among themselves, thus ensuring a stable state surrounding the mine working x rocks.
Причем ампулы, размещаемые в глубинной части шпура, имеют время отверждения, равное 60-180 секунд, а ампулы, размещаемые в остальной части шпура, в 2-3 раза меньше.Moreover, the ampoules placed in the deep part of the borehole have a curing time of 60-180 seconds, and the ampoules placed in the rest of the borehole are 2-3 times less.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения, изложенным в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by signs that are identical (identical) to all the essential features of the claimed invention, set forth in the claims.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."
Причинно-следственная связь между заявляемой совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом следующая.The causal relationship between the claimed combination of essential features and the achieved technical result is as follows.
Признак - «после прогнозного определения границы зоны нарушенных вмещающих пород от проведения выработки обеспечивают динамическое воздействие на нарушенные вмещающие породы вокруг выработки в упомянутой зоне в условиях проявления горного давления» - является новым и позволяет повысить устойчивость укрепляемых нарушенных вмещающих пород за счет их объемного сжатия посредством обеспечения динамического воздействия на них.The sign - “after the prognostic determination of the boundary of the zone of disturbed enclosing rocks from mining, provides a dynamic effect on the disturbed enclosing rocks around the excavation in the said zone under the conditions of manifestation of rock pressure” - is new and allows to increase the stability of the reinforced disturbed enclosing rocks due to their volumetric compression by providing dynamic impact on them.
Признак - «для чего бурение осуществляют перпендикулярно к контуру выработки до границы упомянутой зоны, глубинную часть каждого из которых заполняют ампулами с расширяющейся смесью замедленного отверждения, а оставшуюся часть шпура - ампулами с быстротвердеющими смесями, причем последней в устье шпура устанавливают ампулу с наименьшим временем отверждения быстротвердеющей смеси с постепенным увеличением времени отверждения быстротвердеющей смеси каждой впереди установленной ампулы в этой части шпура относительно последней ампулы» - является основополагающим и главным техническим средством, влияющим на проявление эффекта сжатия породных блоков между собой, формируемых вокруг анкеров.The sign is “why the drilling is carried out perpendicular to the production contour to the boundary of the mentioned zone, the deep part of each of which is filled with ampoules with an expanding mixture of delayed curing, and the remaining part of the borehole is filled with ampoules with quick-hardening mixtures, the last one being installed at the mouth of the borehole with the shortest curing time quick-hardening mixture with a gradual increase in the curing time of the quick-hardening mixture of each ahead of the installed ampoules in this part of the hole relative to the last ampoule "- is the fundamental and main technical tool affecting the manifestation of the effect of compression of rock blocks among themselves, formed around anchors.
Причем бурение шпуров перпендикулярно к контуру выработки до границы зоны нарушенных пород обуславливает оптимальную глубину шпуров и соответственно длину закрепляемых анкеров, что позволяет наиболее полно охватить укреплением нарушенные породы приконтурного массива выработки без пропусков неукрепленных участков в нем.Moreover, drilling holes perpendicularly to the production contour to the boundary of the zone of disturbed rocks determines the optimum depth of the holes and, accordingly, the length of the anchors to be fixed, which makes it possible to fully cover the damaged rocks of the near-edge mining array without gaps in unreinforced sections.
Кроме того, принятый порядок расположения ампул вдоль шпура, имеющих разные качественные характеристики, гарантированно упреждает возможность охватить укреплением наиболее нарушенные породы, прилегающие к контуру выработки, не позволяя тем самым развиться процессу дальнейшего расслоения вмещающих пород у контура выработки по сравнению с прототипом [2], в котором практически невозможно охватить укреплением породы, прилегающие к контуру выработки, поскольку происходит только закрепление анкера без силового воздействия на укрепляемые нарушенные породы.In addition, the accepted arrangement of ampoules along a borehole having different qualitative characteristics is guaranteed to pre-empt the ability to cover the most disturbed rocks adjacent to the excavation contour with reinforcement, thereby preventing the further stratification of host rocks at the excavation contour from developing in comparison with the prototype [2], in which it is practically impossible to cover the rocks adjacent to the working contour with reinforcement, since only the anchor is fixed without force acting on the reinforced disturbed breeds.
Поэтому полезность данного признака очевидна, поскольку способствует повышению устойчивости укрепляемых вмещающих пород.Therefore, the usefulness of this feature is obvious, since it contributes to the stability of the reinforced enclosing rocks.
Признак - «при этом при установке в шпуры анкеров с разрушением в них ампул с упомянутыми твердеющими смесями за счет расширения при отверждении твердеющих смесей ампул по всей длине шпуров с одновременной передачей при этом разного по величине давления на нарушенные вмещающие породы создается заданное силовое воздействие на упомянутые породы с возможностью образования вокруг анкеров породных блоков из укрепленных пород по контуру выработки, сопрягаемых друг с другом боковыми поверхностями и каждый из которых приобретает форму призмы в поперечном сечении в виде трапеции в плоскости сечения выработки, причем большее основание трапеции ограничено границей зоны нарушенных вмещающих пород, а меньшее ее основание - контуром выработки» - является основополагающим и характеризует протекание геомеханических процессов в нарушенных породах после расширения твердеющих смесей ампул, выражающихся в создании силового воздействия на них, способствующего оконтуриванию вокруг анкеров породных блоков в форме призм за счет быстропротекающих процессов расширения и отверждения твердеющих смесей ампул в направлении от устья шпура.The sign - “at the same time, when installing anchors in bores with destruction of ampoules with the mentioned hardening mixtures due to the expansion during curing of hardening mixtures of ampoules along the entire length of the boreholes with the simultaneous transmission of different pressure values to the disturbed enclosing rocks, a predetermined force effect is created on the aforementioned rocks with the possibility of formation around rock anchors of rock blocks of reinforced rocks along the contour of the mine, mated with each other by lateral surfaces and each of which takes the form of prisms in the cross section in the form of a trapezoid in the plane of the cross section of the mine, the larger base of the trapezoid is limited by the boundary of the zone of disturbed enclosing rocks, and its smaller base by the contour of the excavation ”is fundamental and characterizes the course of geomechanical processes in disturbed rocks after expansion of hardening mixtures of ampoules, expressed in the creation force impact on them, contributing to the contouring around the rock block anchors in the form of prisms due to the rapid processes of expansion and solidification of tv Stirring mixtures of ampoules in the direction from the mouth of the hole.
Это, в свою очередь, способствует повышению устойчивости укрепленных нарушенных пород, а за счет этого обеспечивается возможность снижения их смещений в сечение выработки.This, in turn, helps to increase the stability of fortified disturbed rocks, and due to this, it is possible to reduce their displacements in the cross section of the mine.
Признак - «при этом в процессе дальнейшего проявления горного давления происходит самозаклинивание упомянутых породных блоков, усиливающее их сжатие между собой, обеспечивая таким образом устойчивое состояние окружающих горную выработку вмещающих пород» - указывает на продолжение процесса укрепления нарушенных пород за счет усиления сжатия породных блоков их боковыми поверхностями под влиянием горного давления, что способствует формированию несущего слоя из укрепленных пород в приконтурном массиве выработки, обеспечивая тем самым устойчивое состояние окружающих горную выработку вмещающих пород.The sign - "in this case, during the further manifestation of rock pressure, the mentioned rock blocks self-jam, increasing their compression among themselves, thus ensuring a stable state of the enclosing rocks surrounding the mine working" - indicates the continuation of the process of strengthening the disturbed rocks by increasing the compression of the rock blocks by their lateral surfaces under the influence of rock pressure, which contributes to the formation of a bearing layer of fortified rocks in the marginal mass of the mine, thereby providing steady state surrounding host mining.
Признак (пункт 2 формулы) - «ампулы, размещаемые в глубинной части шпура, имеют время отверждения, равное 60-180 секунд, а ампулы, размещаемые в остальной части шпура, - в 2-3 раза меньше» - регламентирует выбор наиболее оптимальных величин времени отверждения глубинных и приустьевых ампул, которые приняты заявителем исходя из условия создания последовательного отверждения твердеющих смесей ампул по длине шпура начиная от его устья, чтобы реализовать возможность гарантированного развития динамического воздействия на нарушенные вмещающие породы вокруг выработки.The sign (
Все перечисленные технические эффекты позволят решить поставленную задачу - повысить эффективность крепления горных выработок за счет повышения устойчивости укрепленных вмещающих пород, преимущественно слабых неустойчивых пород.All of these technical effects will allow us to solve the problem - to increase the efficiency of securing mine workings by increasing the stability of reinforced enclosing rocks, mainly weak unstable rocks.
Из изложенного следует, что существенные признаки заявляемого изобретения находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом и из уровня техники в данной области не очевидны явным образом для специалиста, а поэтому заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».It follows from the foregoing that the essential features of the claimed invention are causally related to the achieved technical result and from the prior art in this field are not explicitly obvious to a specialist, and therefore the claimed invention meets the patentability condition "inventive step".
Промышленная применимость заявляемого изобретения обосновывается нижеприведенным описанием и чертежами к нему.Industrial applicability of the claimed invention is justified by the following description and drawings thereto.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 показан общий вид сталеполимерного анкера в момент его установки в шпур, заполненный ампулами с твердеющими смесями, продольный разрез;- figure 1 shows a General view of a steel-polymer anchor at the time of its installation in a hole filled with ampoules with hardening mixtures, a longitudinal section;
- на фиг.2 - поперечное сечение горной выработки после укрепления нарушенных вмещающих пород вокруг выработки по описываемому способу (пунктирными линиями обозначены места сопряжении породных блоков, образованных вокруг анкеров);- figure 2 is a cross section of a mine after strengthening the disturbed enclosing rocks around the mine according to the described method (dashed lines indicate the interface between rock blocks formed around the anchors);
- на фиг.3 - фрагмент укрепленных вмещающих пород вокруг контура выработки с фиг.2 (стрелками схематически показаны направления передачи давления расширяющихся твердеющих смесей ампул по длине шпуров на вмещающие породы), поперечное сечение;- figure 3 is a fragment of the reinforced enclosing rocks around the excavation circuit of figure 2 (arrows schematically show the direction of pressure transfer of expanding hardening mixtures of ampoules along the length of the holes to the enclosing rocks), cross section;
- на фиг.4 схематически изображен сформированный несущий слой вокруг контура выработки из укрепленных вмещающих пород посредством породных блоков, образованных вокруг анкеров (в момент воздействия горного давления на выработку после формирования несущего слоя).- figure 4 schematically depicts a formed carrier layer around the contour of the development of reinforced enclosing rocks through rock blocks formed around the anchors (at the time of the pressure of the rock on the excavation after the formation of the carrier layer).
Способ анкерного крепления горных выработок осуществляется следующим образом.The method of anchoring the mine workings is as follows.
Согласно заявляемому способу по мере проведения выработки 1, которой придают например сводчатую или другую правильную геометрическую форму, первоначально известными методами осуществляют прогнозное определение границы 2 зоны 3 нарушенных от проведения выработки 1 вмещающих пород, в пределах которой в условиях проявления горного давления со стороны нетронутого горного массива обеспечивают в следующем порядке динамическое воздействие на нарушенные вмещающие породы вокруг контура выработки 1.According to the claimed method, as the
Для чего бурят шпуры 4 в нарушенные вмещающие породы (в кровлю и бока) проводимой выработки 1 вокруг ее контура и перпендикулярно к нему до границы 2 упомянутой зоны 3.Why drill
В пробуренные шпуры 4 устанавливают сталеполимерные анкера 5 с закреплением их стержней 6 по всей длине шпуров 4 ампулами с твердеющими смесями 7-10, имеющими разное время отверждения.In the drilled
При этом глубинную часть каждого шпура 4 заполняют ампулами с расширяющейся смесью замедленного отверждения 7, а остальную часть шпура - ампулами с быстротвердеющими смесями 8, 9 и 10. Причем последней в устье шпура 4 устанавливают ампулу 10 с наименьшим временем отверждения быстротвердеющей смеси, впереди ампулы 10 размещена ампула 9 с большим временем отверждения ее быстротвердеющей смеси, чем ампула 10, а затем впереди ампулы 9 размещена ампула 8, имеющая время отверждения еще больше, чем время отверждения ампулы 9 (фиг.1).At the same time, the deep part of each
Затем в каждый шпур 4 вводят стержень 6, одновременно с подачей которого его вращают. При этом происходит последовательное разрушение ампул 10, 9, 8 и 7 и перемешивание их твердеющих смесей с одновременным их расширением при отверждении. При этом физическая основа воздействия расширяющихся твердеющих смесей на нарушенные породы заключается в том, что одновременно с их расширением происходит передача давления F разного (неодинакового) по величине через расширяющиеся твердеющие смеси ампул 7-10 на нарушенные вмещающие породы вокруг контура выработки 1, причем давление F нарастает в направлении к глубинной части шпуров 4 (фиг.2 и 3).Then,
От проявления такого давления создается направленное от контура шпуров 4 силовое воздействие на нарушенные вмещающие породы с возможностью образования за счет этого породных блоков 11 из укрепленных пород по контуру выработки 1.From the manifestation of such pressure, a force effect is created directed from the
В результате протекания описанного геомеханического процесса образования породных блоков 11 последние оказываются сопряженными друг с другом своими боковыми поверхностями 12, а за счет неодинакового силового воздействия на вмещающие породы, максимальное значение которого проявляется в районе глубинной части шпуров 4, каждый породный блок 11 оконтуривается в форме призмы, поперечное сечение которой в плоскости сечения выработки 1 представляет собой трапецию. Причем большее основание 13 такой трапеции ограничено границей 2 зоны 3 нарушенных вмещающих пород, а меньшее ее основание 14 - контуром выработки 1 (фиг.4).As a result of the described geomechanical process of formation of
Благодаря созданию силового воздействия под влиянием расширяющихся твердеющих смесей ампул 7-10 при их отверждении происходит проявление эффекта объемного сжатия породных блоков 11 между собой и соответственно вмещающих пород с образованием таким образом искусственно созданной блочной структуры нарушенного массива пород, выполняющей функцию несущего слоя. Это обеспечивает повышение устойчивости укрепленного нарушенного массива пород, позволяя тем самым снизить их смещения в сечение выработки.Due to the creation of a force effect under the influence of expanding hardening mixtures of ampoules 7-10 during their curing, the effect of volumetric compression of the
Причем ампулы 7, размещаемые в глубинной части шпура 4, имеют время отверждения, равное 60-180 секунд, а ампулы 8, 9 и 10, размещаемые в остальной части шпура, в 2-3 раза меньше.Moreover, the
Выбор такого регламента времени отверждения твердеющих смесей ампул 7-10 необходим для того, чтобы создать условия гарантированного развития динамического воздействия на нарушенные породы вокруг выработки 1.The choice of such a regulation of the curing time of hardening mixtures of ampoules 7-10 is necessary in order to create conditions for the guaranteed development of dynamic effects on disturbed rocks around mine 1.
Далее по мере проведения выработки 1 повторяют описанный порядок выполнения работ по укреплению нарушенных вмещающих пород, а на ранее укрепленном участке выработки 1 вследствие дальнейшего проявления горного давления (на фиг.4 показано стрелками N) происходит самозаклинивание породных блоков 11 с возможностью усиления их сжатия между собой, что позволяет обеспечить устойчивое состояние окружающих горную выработку вмещающих пород, преимущественно слабых неустойчивых пород, и соответственно сохранность выработки в эксплуатационном состоянии на весь срок ее службы.Further, as the
Таким образом, использование заявляемого способа позволяет повысить эффективность анкерного крепления горных выработок за счет обеспечения возможности снижения смещений нарушенных вмещающих пород в сечение выработки, обусловленного повышением их устойчивости.Thus, the use of the proposed method improves the efficiency of anchoring of mine workings by providing the ability to reduce displacements of disturbed enclosing rocks in the cross section of the mine due to increased stability.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №1583619, кл. Е21D 21/00, 1988 г.1. USSR author's certificate No. 1583619, cl. E21D 21/00, 1988
2. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России: Утв. Руководителем Комитета по угольной промышленности при Минтопэнерго РФ 12.04.2000, С.-Петербург, 2000. С.21-22, 48 (прототип).2. Instructions for the calculation and use of anchor support in coal mines of Russia: Approved. The head of the Committee on the coal industry at the Ministry of Fuel and Energy of the Russian Federation 12.04.2000, St. Petersburg, 2000. S.21-22, 48 (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010139924/03A RU2441165C1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Method for anchorage of mines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010139924/03A RU2441165C1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Method for anchorage of mines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2441165C1 true RU2441165C1 (en) | 2012-01-27 |
Family
ID=45786514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010139924/03A RU2441165C1 (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Method for anchorage of mines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2441165C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105134267A (en) * | 2015-09-10 | 2015-12-09 | 河南理工大学 | Anchor cable anchoring enhancing method and structure |
| CN106248911A (en) * | 2016-09-27 | 2016-12-21 | 西安科技大学 | A kind of single power source dual pathways country rock mining induced fissure detection system |
| CN107829768A (en) * | 2017-10-23 | 2018-03-23 | 山东建筑大学 | It is a kind of can explosion expand the Large Deformation Support device and technique of anchor structure automatically |
| RU201282U1 (en) * | 2020-06-26 | 2020-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ДСИ Техно" (ООО "ДСИ Техно") | ROD ANCHORED DYNAMIC |
| CN116415447A (en) * | 2023-06-08 | 2023-07-11 | 中国矿业大学(北京) | Underground engineering surrounding rock grade while-drilling prediction and classification method |
-
2010
- 2010-09-28 RU RU2010139924/03A patent/RU2441165C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России: Утв. Руководителем Комитета по угольной промышленности при Минтопэнерго РФ 12.04.2000. - СПб., 2000, с.21-22, 48. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105134267A (en) * | 2015-09-10 | 2015-12-09 | 河南理工大学 | Anchor cable anchoring enhancing method and structure |
| CN105134267B (en) * | 2015-09-10 | 2017-08-01 | 河南理工大学 | A kind of anchorage cable anchoring synergisting method and its structure |
| CN106248911A (en) * | 2016-09-27 | 2016-12-21 | 西安科技大学 | A kind of single power source dual pathways country rock mining induced fissure detection system |
| CN106248911B (en) * | 2016-09-27 | 2018-05-11 | 西安科技大学 | A kind of single power source binary channels country rock mining induced fissure detection system |
| CN107829768A (en) * | 2017-10-23 | 2018-03-23 | 山东建筑大学 | It is a kind of can explosion expand the Large Deformation Support device and technique of anchor structure automatically |
| CN107829768B (en) * | 2017-10-23 | 2023-07-18 | 山东建筑大学 | Large-deformation supporting device and process capable of blasting automatic expansion anchoring structure |
| RU201282U1 (en) * | 2020-06-26 | 2020-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ДСИ Техно" (ООО "ДСИ Техно") | ROD ANCHORED DYNAMIC |
| CN116415447A (en) * | 2023-06-08 | 2023-07-11 | 中国矿业大学(北京) | Underground engineering surrounding rock grade while-drilling prediction and classification method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2705634C1 (en) | Method for staged construction of priority path of gas migration in coal bed bottom | |
| Han et al. | Pressure relief and structure stability mechanism of hard roof for gob-side entry retaining | |
| RU2441165C1 (en) | Method for anchorage of mines | |
| Zhang et al. | An innovative approach for gob-side entry retaining with thick and hard roof: a case study | |
| Han et al. | Superposed disturbance mechanism of sequential overlying strata collapse for gob-side entry retaining and corresponding control strategies | |
| CN103216244B (en) | Roadway soft roof anchoring beam-arch combined structure supporting system and supporting method | |
| Zhang et al. | Spontaneous caving and gob-side entry retaining of thin seam with large inclined angle | |
| RU2435034C1 (en) | Mine working maintenance method | |
| CN109826628A (en) | Presplitting arching without pillar mining method under the conditions of a kind of tight roof | |
| RU2428566C1 (en) | Development method of gently sloping coal beds | |
| RU2430237C1 (en) | Reinforcement method of mine workings with anchor support | |
| RU2396429C1 (en) | Procedure for weakening marginal massif of mine workings at development of coal beds | |
| Marlow et al. | Shotcrete ribs and cemented rock fill ground control methods for stoping in weak squeezing rock at Wattle Dam Gold Mine | |
| Yu et al. | Innovative Control Technique for the Floor Heave in Goaf‐Side Entry Retaining Based on Pressure Relief by Roof Cutting | |
| RU2128773C1 (en) | Method for supporting mining workings with loose roof rock by anchor support | |
| RU2433271C1 (en) | Method to support mines | |
| RU2490461C1 (en) | Method to mine thick steep deposits of unstable ores | |
| RU2761226C1 (en) | Method for the development of powerful gentle and inclined rock burst hazardous ore deposits | |
| RU2438018C1 (en) | Mine working soil anti-swelling method | |
| Zhang et al. | Experimental study ON the joint application OF innovative techniques for the improved drivage OF roadways at depths over 1 KM: a case study | |
| RU2451180C1 (en) | Method of roof advanced attachment at pillar extraction between workings filled with concrete | |
| RU2399766C1 (en) | Removal method of mechanical complex of mining face | |
| RU2760451C1 (en) | Method for strengthening facked rocks during construction of connections of horizontal mining works | |
| Yang et al. | Natural filling and systematic roof control technology for gob-side entry retaining in steep coal seams | |
| RU2805691C1 (en) | Method for conducting mining works in development of flat coal beds |