SU973852A1

SU973852A1 - Способ упрочнени пород

Info

Publication number: SU973852A1
Application number: SU803227362A
Authority: SU
Inventors: Михаил Павлович Зборщик; Николай Николаевич Касьян; Евгений Иванович Кольчик; Александр Федорович Морозов
Original assignee: Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1982-11-15

Description

1

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано в работах, направленных на повышение устойчивости подземных сооружений и горных выработок.

Известен способ механического упрочнени пород дл повышени устойчивости выработки , проводимой в трещиноватом массиве и закрепл емой крепью. В этом способе упрочнение производ т с помошыо специальных анкеров (штанг) из различных материалов . Анкеры закрепл ют в шпурах, пробуренных дл этой цели 1.

Основным недостатком этого способа вл етс то, что дл эффективного анкероваНи необходи.мо, чтобы в глубине массива были прочные породы, к которым пришивают трешиноватые блоки. Кроме этого, в породах вокруг анкеров образуетс концентраци Напр жений, котора при наличии сети трещин ускор ет разрушение этих пород. К недостаткам относитс также и то, что в деформированных выработках анкеры создают дополнительные сложности при перекреплении этих выработок.

Известен способ упрочнени пород тампонажем . Сущность способа заключаетс в

нагнетании в раскрытые трещины скрепл ющего раствора, который в дальнейшем затвердевает и скрепл ет отдельные блоки, слои и куски пород в монолитную оболочку, стенку или толщу. Эти скрепленные породы в це лом после упрочнени способны выдержать

более высокую нагрузку (напр жени ), чем

до упрочнени скрепл ющими растворами 2.

Известен также способ упрочнен пород,

включающий бурение скважин, нагнетание

10 в одни из них упрочн ющего раствора и контроль за истечением его из соседних скважин 3.

Основными недостатками описанных способов упрочнени тампонажем вл етс низка эффективность упрочнени пород в тре15 щинах, ограниченных с одной стороны устьем трещин потому, что проникновению раствора в закрытую с одной стороны трещину преп тствует закупориваемый раствором под давлением в такой трещине воздух. Не име

20 выхода из такой трещины, воздух сжимаетс и, его давление достигает давление нагнетани . При этом воздух ограничивает доступ упрочн ющего раствора к усть м трещин и преп тствует эффективному упрочнению пород . Кроме того, после отключени скважины от нагйетательного насоса давление упрочн ющего раствора резко снижаетс , а прочность тампонажного камн в области закупоренных объемов воздуха при этом невелика и воздух, расшир сь, частично разрушает скрепленные контакты в трещинах, чем также существенно снижаетс эффективность упрочнени .

Цель изобретени - повышение эффективности упрочнени пород.

Поставленна цель достигаетс тем, что одновременно с нагнетанием упрочн ющего раствора в одни из скважин дополнительно производ т откачку воздуха из соседних.

Поскольку одновременно с нагнетанием из трещиноватых пород откачиваетс воздух, то снижаетс возможное количество закупоренного в трещинах объема воздуха. Это св зано с тем, что при поступлении упрочн ющего раствора к трещине, ограниченной фронтом разрушени (т. е. к такой трещине, в которой возможна закупорка воздуха), давление воздуха в полости такой трещины, а следовательно и его плотность меньше равно настолько, сколько было его откачено. Поэ-тому остающа с закупоренна часть воздуха занимает меньший объем по сравнению с тем, который занимает воздух без откачки части его из пород. Таким образом упрочн ющий раствор при нагнетании его в породы занимает большую часть закупоренных трещий, повыша при этом эффективность упрочнени .

Способ осуществл ют следующим образом .

По контуру выработок бур т щпуры в боках и в кровле. Если выработка не разбита на тампонажные участки, то рассто ние между соседними скважинами по длине выработки принимаетс равным 4-6 м, причем скважины в боках и кровле относительно друг друга располагаютс в щахматном пор дке . Если тампонаж предусматриваетс проектом сооружени выработки, кондукторы устанавливаютс при возведении посто нной крепи.

Нагнетание тампонажного ра створа производитс сначала в боковые скважины. Одновременно с Нагнетанием упрочн ющего

раствора в боковые скважины из скважин, пробуренных в кровле выработки, откачивают воздух поршневым насосом и контролируют момент начала истечени из этих скважин упрочн ющего раствора. В качестве воздуховодов используют стальные трубы и гофрированные резиновые шланги диаметром 38-76 мм. Откачку воздуха производ т при максимально возможном разрежении (давление 1-2 МПа и менее).

Так как из пустот трещин зоны неупругих деформаций вокруг выработки откачивают часть воздуха, при упрочнении происходит заполнение трещин эффективнее в 2-3 раза по сравнению с обычным упрочнением , которое выполн ют без откачки воздуха .

Таким образом, откачивание воздуха из одних скважин до истечени из них упрочн ющего раствора при нагнетании упрочн ющего раствора в другие скважины позвол ет повысить эффективность упрочнени пород в 2-3 раза по сравнению с известными способами.

Claims

1.Применение анкерной крепи на угольных шахтах Донецкого бассейна. Киев, «Государственное издательство технической литературы УССР, 1961.

2.Заславский Ю. 3. и др. Крепление подземных сооружений. М., «Недра, 1973, с. 45-60.

3.Давыдов В. В. и др. Химический способ упрочнени горных пород. М., «Недра, 1977, с. 150 (прототип).