SU1513146A1 - Способ креплени подготовительной выработки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и предназначено дл  разработки месторождений полезных ископаемых в услови х получени  пород внутрь выработки (В) 1. Цель изобретени  - повышение надежности поддержани  В 1. Дл  этого при проведении В 1 в ней устанавливают рамы посто нной крепи (ПК) 2 из элементов, соединенных между собой узлами податливости. Провод т В 1 избыточным сечением. В пространство между контуром В 1 и элементами ПК 2 устанавливают забутовочные элементы 3 в виде рукавов, заполненных вспенивающимс  полимерным материалом. С отставанием от забо  В 1 между рамами ПК 2 за зону 11 трещиноватости в плоскости, перпендикул рной оси В 1, бур т веера шпуров 4. В окружающем массиве формируют грузонесущую зону из пород, упрочненных св зующим раствором через пробуренные шпуры 4 и податливую зону. Зар жают шпуры 4 у их дна зар дами 5 ВВ, а в остальной части размещают твердеющий закрепл ющий раствор 7. Затем взрывают зар ды 5 ВВ, после чего восстанавливают первоначальную податливость ПК 2. Дл  обеспечени  требуемой скорости "закрывани " образовавшихс  при взрыве зар дов ВВ камуфлетных полостей 9 их заполн ют вспененным полимерным составом. При этом кратность вспенивани  выбирают из услови  обеспечени  прочности затвердевающего состава 7, меньшей прочности вмещающего массива пород. 1 ил.

Description

6 -

СЛ

сл

00

4

05

31513146

странство между контуром В1 и элементами ПК 2 устанавливают забутовоч- ные элементы 3 в виде рукавов, заполненных вспенивающимс  полимерным ма- с териалом, С отставанием от забо  В1 между рамами ПК 2 за зону 11 трицино- ватости в плоскости, перпендикул рной оси В1, бур т Веера шпуров 4, В окружающем массиве формируют грузонесущз 10 зону из пород, упрочненньпс св зующим раствором через пробуренные шпуры 4 и податливую зону. Зар жают шпуры 4 у их дна зар дами 5 ВВ, а в остальной

части размещают твердеющий закрепл ющий раствор 7. Затем взрывают зар ды 5 ВВ, после чего восстанавливают первоначальную податливость ПК 2. Дл  обеспечени  требуемой скорости закрывани  образовавшихс  при взрьше зар дов ВВ камуфлетных полостей 9 их заполн ют вспененным полимерным составом . При этом кратность вспенивани  выбирают из услови  обеспечени  прочности затвердевающего состава 7, меньшей прочности вмещающего массива пород. 1 ил.

Изобретение относитс  к горному делу, преимущественно к разработке месторождений полезных ископаемых в услови х пучени  (вьщавливани ) пород внутрь выработки.

Цель изобретени  - повьшение надеж ности поддержани  выработки.

На чертеже показана схема осуществлени  способа креплени  подготовительной выработки.

На чертеже показаны выработка 1, в которой установлена рама посто нной крепи 2, в желобах элементов в которой размещены забутовочные элементы 3, шпуры 4 с зар дами 5 взрью- чатого вещества (зар ды ВВ), предох- ранительные пробки 6, твёрдеюш 1Й закрепл ющий раствор 7, дополнительные скрепл ющие элементы 8, камуфлетные полости 9, анкера 10, размещенные в зоне 11 трещиноватости.

. Способ осуществл ют следующим образом .

При проведении выработки 1 в ней устанавливают рамы посто нной крепи 2 (податливые из взаимозамен емого профил  СВП, предпочтительно замкнутые ) , Причем элементы крепи соедин ют при минимальной проектной величине нахлестки, котора  соответствуе максимальному сечению и свету до оса ки. Выработку 1 провод т избыточным сечением, т.е. большим, чем необходимое дл  размещени  крепи на величину увеличени  объема породного массива из-за его разрыхлени  при взрывных работах. В закрепленном пространстве размещают забутовочные элементы 3 при формировании забутовочных элементов 3 непосредственно на месте

креплени  в желоб крепи укладьшают рукав из синтетического материала и заполн ют его полимерным раствором с пенообразующими добавками, при формировании забутовочных элементов 3 - на поверхности им придают вид удлиненных цилиндрических подушек диаметром 15-25 см, которые затем укладьшают в желоб крепи) между рамой крепи межрамным ограждением, предпочтительно металлическим решетчатым или рулонным стеклопластиковым.

С отставанием от забо  выработки, определ емым паспортом креплени , между рамами крепи бур т веера шпуро 4 в плоскости, перпендикул рной оси выработки 1.

Длину шпуров 1 определ ют из услови  формировани  камуфлетных полостей 9 за пределами зоны 11 технологической трещиноватости, дл  чего используют выражение

1и,п Ь2(1,,р+40 ,..р. где 1 ,ар - длина зар да ВВ в шпуре; - радиус шпура; 1 - толщина приконтурного сло технологической трещиноватости , образующейс  вокруг выработки в результате перераспределени  напр жений при. нарушении массива выработкой к моменту формировани  камуфлетных полостей. . Число шпуров N при этом определ етс  из выражени 

м ,, J

где R „р радиус сечени  выработки в проходке.

15

Производ т повышение рабочего сопротивлени  сдвижению узлов податливости , дл  чего в местах соединени  размещают дополнительные скрепл ющие элементы 8, например, в виде хомутов с планками. Такое усиление крепи производ т на всем участке выработки 1, где формируют камуфлетные полости 9. Зар жают шпуры 4, заполн ют твердею- щим закрепл ющим раствором 7, отдел   его от ВВ предохранительными глин ными пробками 6, которые предохран ют закрепл ющий раствор 7 от раз- рущающего возДействи  взрьша,

В неустойчивых породах целесообразно разместить в шпурах 4 и армирующие элементы - анкера, тогда после взрыва анкера замоноличены в шпурах 4, что существенно повьш1ает несущие характеристики грузонесущего сло .

Далее производ т взрывание зар дов 5 ВВ, в результате чего в окружающем массиве образуютс  камуфлетные полости 9. При этом породный контур выра- ботки 1 смещаетс  к ее центру, в результате чего забутовочные элементы 3, сжима сь, более равномерно распредел ют нагрузки, действующие на крепь 2 по ее контуру. Таким образом, одно- временно с формированием камуфлетных полостей 9 производ т улучшение силового взаимодействи  крепи 2 с вмещающими породами. Так как при взрыве зар дов ВВ 5 закрепл ющими раствор 7 выдавливаетс  из шпуров 4 в массив, происходит залечивание трещин на участке шпура от месторасположени  зар дов ВВ до усть , что способствует сохранению грузонесущего сло .

После производства взрьшных работ восстанавливают первоначальный режим работы узлов податливости, дл  чего снимают дополнительные скрепл ющие элементы 8.

Дл  обеспечени  потребной скорости закрывани  камуфлетных полостей 9 необходимо заполнить их вспененным полимерным составом, выбира  кратность вспенивани  из услови  обеспечени  прочности затвердевшего полимерного состава меньшей прочности вмещающего массива пород.

Пример. Дл  вскрыти  пласта VI проход т квершлаг (кольцева  податлива  крепь из СВП-27), диаметр в свету 3,8 MV в проходке 4,5 м, вмещающие породы .алевролиты. Раму крепи 2 по мере подвигани  выработки со

Q 5

0

5 о Q

0

5

466

стороны лежн  опирают на подкладки толщиной 15-20 см. Забутовочные элементы (заранее сформированные на поверхности шахты из синтетических, предпочтительно стеклотканевых рукавов , заполненных вспененным полиуре- тановым составом) укладывают с опира- нием на желоба элементов крепи 2. Минимальна  проектна  величина нахлестки элементов крепи 2 составл ет 40 см. Диаметр шпуров равен 0,042 м с учетом имеющегос  бурового оборудовани . В качестве ВВ используем аммонит ПЖВ-20, два патрона на шпур (Ijap

,5 м). По данным замеров при проведении указанных работ с отставанием на 30 м от груди забо  толщина при- контурного сло  технологической тре- щиноватости (1 ..тр ) составл ет 0,6- 0,9 м при буровзрывном способе проведени  и до 0,6 м при комбайновом. С учетом этого длина шпуров составл ет

1ып Ь2 (1зар+ 0 ып+1т.тр )2,7 м,

а их число составит

гт 3,14-(2,7+2.3) ,„ . -ТО. 2

Шпуры 4 бур т веером в плоскости, перпендикул рной продольной оси выработки . Работы по обуриванию вмещающего массива производ т с отставанием от груди забо  на 30 м (из услови  свободного размещени  комплекта проходческого оборудовани ).

После размещени  зар дов 5 ВВ у дна шпуров 4 ввод т предохранительную глин ную пробку 6 длиной 10- 15 см, после чего шпуры до усть  заполн ют закрепл ющим, предпочтительно полиуретановым составом, закрепл ют в усть х шпуров 4 дерев нные пробки дл  исключени  вытекани  закрепл ющего состава.

Перед производством взрывных работ в узлах соединени  элементов крепи 2 размещают дополнительные скрепл ющие элементы в хомуты с планками. После этого взрывают зар ды ВВ. Затем снимают дополнительные скрепл ющие элементы 8 и перемещают их на рамы крепи следующего участка, ближе к забою выработки. Далее все повтор етс -. Формул.а изобретени 

Способ креплени  подготовительной выработки, включающий проведение выработки , возведение по мере ее проведени  рам посто нной крепи из элементов , соединенных между собой узлами

ч15131468

податливости, бурение шпуров, форми-новатости в плоскости, перпендикул р- рование в окружающем массиве грузе-HQ и выработки, и размещают у их йесущей зоны из пород, упрочненныхд„а зар ды ВВ, а в остальной части св зующим раствором через пробуренные твердеющий закрепл ющий раствор, за- шпуры, и податливой зоны, о т л и - производ т повьшение рабочего со- чающийс  тем, что, с цельюпрбтивлени  крепи, размеща  допол- повьщ1ени  надежности поддержани  вы-нительныё узлы податливости в местах работки, выработку проход т с сечени-соединени  элементов крепи между со- ем, большим проектного, и устанавли- дбой, и взрьшают зар ды ВВ, после че- вают в пространство между Контуром Q восстанавливают первоначальную по- 1выработки и элементами крепи забуто-датливость крепи, причем при формировочные элементы в виде рукавов, за-вании грузонесущего сло  выбирают полненкых вспенивающимс  полимернымкратность вспенивани  затвердевающе- материалом, при этом шпуры бур т ве- 15го полимерного состава, обеспечиваю- ерами с отставанием от забо  выработ-щую прочность затвердевшей смеси, ки между рамами крепи за зону трещи-меньшую прочности вмещающего массива.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ крепления подготовительной выработки, включающий проведение выработки, возведение по мере ее проведения рам постоянной крепи из элементов, соединенных между собой узлами

   1513146 податливости, бурение шпуров, формирование в окружающем массиве грузойесущей зоны из пород, упрочненных связующим раствором через пробуренные шпуры, и податливой зоны, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности поддержания выработки, выработку проходят с сечением, большим проектного, и устанавливают в пространство между контуром выработки и элементами крепи забутовочные элементы в виде рукавов, заполненных вспенивающимся полимерным материалом, при этом шпуры бурят веерами* с отставанием от забоя выработки между рамами крепи за зону трещиноватости в плоскости, перпендикуляр· ной оси выработки, и размещают у их дна заряды ВВ, а в остальной части твердеющий закрепляющий раствор, 'затем производят повышение рабочего со· противления крепи, размещая дополнительные узлы податливости в местах соединения элементов крепи между со10 бой, и взрывают заряды ВВ, после чего восстанавливают первоначальную по· датливость крепи, причем при формиро· вании грузонесущего слоя выбирают кратность вспенивания затвердевающе15 го полимерного состава, обеспечивающую прочность затвердевшей смеси, меньшую прочности вмещающего массива