SU1553703A1 - Способ креплени горных выработок в удароопасных услови х - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу. Цель - повышение надежности креплени  выработки, пройденной в массиве с неравномерным полем тектонических напр жений. Дл  этого сначала определ ют расположение вокруг выработки 1 зон максимальной и минимальной напр женности горных пород. Одновременно с этим определ ют направление и величину действующих в них максимальных и минимальных сжимающих напр жений. В зонах 3 концентрации напр жений бур т шпуры под анкеры (А) 4. Последние устанавливают в направлении, перпендикул рном плоскости действи  максимальных сжимающих напр жений. Длину А 4 определ ют по предложенной расчетной формуле в зависимости от величин максимальных и минимальных сжимающих напр жений, поперечных размеров выработки 1 по линии их действи , а также от длины замковой части А 4. В результате такой ориентации А 4 образуетс  заанкерованна  зона 5 в виде несущей конструкции в форме эллипса. 1 ил.

Description

3155

(А) 4. Последние устанавливают в направлении , перпендикул рном плоскости действи  максимальных сжимающих напр жений . Длину А 4 определ ют по предложенной расчетной формуле в зависимости от величин максимальных и минимальных сжимающих напр жений, попе

речных размеров выработки 1 по линии их действи , а также от длины замковой части А 4. В результате такой ориентации А 4 образуетс  заанкеро- ванна  зона 5 в виде несуцей конструкции в форме эллипса. 1 ил.

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к способам креплени  горных выработок, проводимых в массиве горных пород с неравномерным полем тектонических напр жений и склонных к горным ударам.

Цель изобретени  - повышение надежности креплени  выработкиt пройденной в массиве с неравномерным полем тектонических напр жений.

На чертеже изображена схема креплени  горных выработок в удароопас- ных услови х, где 1 - горна  выработка , 2 - удароопасный массив горных пород, 3 - места концентрации напр жений , 4 - анкеры, 5 - упрочненна  анкерами 30Ha,OsMaw- максимальные напр жени , GTMIU1 минимальные напр жени  .

Способ осуществл етс  следующим образом

3 горной выработке ), пройденной в удароопасном массиве горных пород 2, определ ют одним из известных методов расположени  вокруг выработки зон максимальной и минимальной напр женности горных пород Одновременно с этим определ ют направление и величину действующих максимальных сжимающих напр женийСмаке и перпендикул рных им минимальных напр жений бwl(H . После этого в местах концентрации этих напр жений 3 в приконтурном массиве горных пород бур т шпуры в направлени х , перпендикул рных плоскости действи  максимальных сжимающих напр жений , в которых затем устанавливают анкеры 4. При этом длину анкеров определ ют из выражени 

. +

26

мин

Li

длина анкера, м;

величина максимальных сжимающих напр жений, Ш1а; величина минимальных сжимаю- ших напр жений, ИПа;

5

5

0

5

5

0

5

Ъ - поперечный размер выработки по линии действи  максимальных сжимающих напр жений, м;

d - поперечный размер выработки по линии действи  минимальных сжимающих напр жений, м; 1., величина замковой части анУ

кера, м.

Величина замковой части анкера 19 зависит от конструктивных особенностей анкера,, его грузонесущей способности и размеров возможного свода обрушени , В результате предлагаемой ориентации анкеров образуетс  отделенна  от основного массива заанкеро- ванна  зона 5, превращенна  в несущую конструкцию в форме эллипса с длинной осью, перпендикул рной максимальным сжимающим напр жени м GMQKC , действующим в массиве горных пород 2. При возникновении предельных значений сжимающих напр жений 3 в приконтурной зоне разрушение пород происходит на контуре горной выработки 1, параллельно направлению действи  б мс.кс а анке ры 4, установленные перпендикул рно направлению (, несут осевую нагрузку , что соответствует оптимальному режиму их работы.

Пример креплени  на железорудном месторождении, в вентил ционном орте № J1 гор, + 345 м„ Породы представлены алеэролитами с пределом прочности на одноосное сжатие 105 МПа.

3 массиве горных пород действуют максимальные сжимающие напр жени  GW4cBKPeCT простирани  месторождени  (азимут 140°) под углом 20° к горизонтальной плоскости и равны 52 МПа. Минимальные напр жени  G м«н перпендикул рны максимальным и равны , Орт пройден сечением 2 х 2 м. Анкеры устанавливают под углом 70° к горизонтальной плоскости в местах концентрации напр жений в восход щем и нисход щем направлени х (в кровле и

в почве). Длину анкера при величине замка 0,5 м определ ют по формуле

KL4Јlk Z lQj41 l L 2 о мин

-} 1.

5 -2 2Т - 2 25- 21 ----Јт|г + 0,5 2,,2м,

Параметры креплени  анкерами при ю существлении предлагаемого способа: Диаметр шпура, мм 43 Глубина бурени  под углом 70 шпуров, м 2,25 Рассто ние между15

шпурами в р ду и между р дами, м Тип анкера

0,8

Трубчатый по авт.св. № 1352070 20

Количество анкеров в р ду, шт

в том числе установленных в нисход щем и восход щем направлени х Диаметр трубы, мм Ширина резиновой ленты и шаг навивки , мм

Количество нитей ДШ, шт

3

По 4 32

25

25 и 150 30

ч

5,5

ормула изобретени 

Способ креплени  горных выработок в удароопасных услови х, включающий

определение расположени  вокруг выработки зон максимальной и минимальной напр женности горных пород, бурение шпуров в зонах концентрации напр жени  и установку в них анкеров, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности креплени  выработки, пройденной в массиве с неравномерным полем тектонических напр жений , одновременно с определением расположени  зон напр женности горных пород определ ют направление и величину действующих в них максимальных и минимальных сжимающих напр жений, а анкеры устанавливают в направлении, перпендикул рном плоскости действи  максимальных сжимающих напр жений, при этом длину анкеров определ ют из выражени 

xASasci.Z-E HJttJliL

20

мин

Ь,

где Iq - длина анкера, м;

сг

макс величина максимальных сжимающих напр жений, Iffla; мии- величина минимальных сжимающих напр жений, МПа; b - поперечный размер выработки по линии действи  максимальных сжимающих напр жений,м; d - поперечный размер выработки по линии действи  минимальных скважин сжимающих напр жений , м;

1$ длина замковой части анкера , м.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ крепления горных выработок в удароопасных условиях, включающий определение расположения вокруг выработки зон максимальной и минимальной напряженности горных пород, бурение шпуров в зонах концентрации напряжения и установку в них анкеров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления выработки, пройденной в массиве с неравномерным, полем тектонических напряжений, одновременно с определением расположения зон напряженности горных пород определяют направление и величину действующих в них максимальных и минимальных сжимающих напряжений, а анкеры устанавливают в направлении, перпендикулярном плоскости действия максимальных сжимающих напряжений, при этом длину анкеров определяют из выражения где lq - длина анкера·, м;

   6 макс^- величина максимальных сжимающих напряжений, МПа;

   Чии величина минимальных сжимающих напряжений, МПа;

   Ь - поперечный размер выработки по линии действия максимальных сжимающих напряжений,м;

   d - поперечный размер выработки по линии действия минимальных скважин сжимающих напряжений, м;

   1$ - длина замковой части анкера, м.