Способ повышения устойчивости трещиноватых пород при проведении горных выработок

 

СПОСОБ ПОВЬПиВНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОД ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий бурение по контуру выработки зарядных скважин и скважин-резервуаров, размещение в зарядных скважинах зарядов взрывчатого вещества, а в скв жинах-резервуарах твердеющего соста ва и забойки с последующим нагнетан ем в трещины пород твердеющего состава путем поэтапного взрывания /- --tSi f „х-т зарядных скважин, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности укрепления пород путем увеличения глубины нагнетания твердеющего состава в массив, каждую скважину-резервуар бурят за контуром вьфаботки против каждой зарядной скважины под углом к ней на расстоянии от ее устья, равном предельной для данных условий взрьшания линии наименьшего сопротивления, при этом конец каждой скважины-резервуара заглубляют относительно конца каждой зарядной скважины на длину забойки, причем угол ot между скважиной-резервуаром и наклонной скважины определяют из выражения агс tg 1, где А - расстояние от скважины-резервуара до устья зарядной скважины; I - глубина зарядной скважины.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5Ц4 Е 21 D 20/00 ф 6;., v-, /В

OIlMCAHME NSOBPETEHklH

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ! » ! г / 7Фиг / (21) 3716089/22-03 (22) 22.03.84 (46) 23.09.85. Бюл. !!! 35 (72) В.А.Усков, Е.П.Рябченко, А.B.Åôðåìoâ и Н.Н.Хрусталев (71) Институт горного дела СО

АН СССР (53) 622.624.9(088.8) (56) Патент Франции Ф 2011196, кл, E 21 В 33/00, опублик. 1969.

Авторское свидетельство СССР !! 742577, кл. Е 21 В 33/00, 1980. (54)(57) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОД ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий бурение по контуру выработки зарядных скважин и скважин-резервуаров, размещение в зарядных скважинах заЪ рядов взрывчатого вещества, а в скважинах-резервуарах твердеющего состава и забойки с последующим нагнетанием в трещины пород твердеющего состава путем поэтапного взрывания

ÄÄSUÄÄ 1180518 А зарядных скважин, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности укрепления пород путем увеличения глубины нагнетания твердеющего состава в массив, каждую скважину-резервуар бурят за контуром выработки против каждой зарядной скважины под углом к ней на рас" стоянии от ее устья, равном предельной для данных условий взрывания линии наименьшего сопротивления, при этом конец каждой скважины-реэер. вуара заглубляют относительно конца каждой зарядной скважины на длину забойки, причем угол o(,ìåæäó скважи. ной-резервуаром и наклонной скважины определяют из выражения

2А с =агс t —

Е» Ф где А — расстояние от скважины-резервуара до устья зарядной скважиньц

t — - глубина зарядной скважины..1

1180518 2

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам повышения устойчивости горных выработок в трещиноватых неустойчивых породах путем их упрочнения. жину-резервуар 4. Продукты детонации, Цель изобретения — повышение эффективности укрепления пород путем увеличения глубины нагнетания твердеющего состава в массив.

На фиг. 1 изображена проводимая 10 выбработка, поперечное сечение; на фиг. 2 — взаимное расположение зарядной скважины и скважины-резервуара; на фиг. 3 — схема действия взрыва при взрывании зарядной скважи-15 ны и нагнетании в породу твердеющего состава из скважины-резервуара. нии зарядов взрывчатого вещества 8 в одной из зарядных скважин 3 в массиве образуются трещины, которые соединяют зарядную скважину 3 и скваСпособ осуществляют следующим образом.

По контуру 1 выработки 2 бурят зарядные скважины 3. Затем на расстоянии, равном величине предельной линии наименьшего сопротивления для данных условий взрывания (А), бурят скважины-резервуары 4 со смещением их устьев от соответствующих взрывных скважин в приконтурную зону 5 перпендикулярно к контуру проводимой выработки и под углом наклона Ы к зарядным скважинам 3. Величину рационального угла наклона определяют по формуле

Размещение зарядных скважин и скважин-резервуаров под расчетным углом позволяет наиболее рационально использовать твердеющий состав, так как основная его часть расходуется на закрепление массива при нагнетании в естественные трещины и трещины, образующиеся при взрыве, зарядов, а расположение устьев скважин-резервуа2А

A =агс tg—

У где - угол наклона скважин резер- 35 вуаров к взрывным скважинам;

А — предельная для данных условий взрывания линия наименьшего сопротивления; — глубина бурения зарядных 40 скважин.

В скважины-резервуары 4 помещают .твердеющий состав 6 и забойку 7, а зарядные скважины 3 заряжают зарядами взрывчатого вещества 8 на полную глубину. Глубину скважин-резервуаров 4 принимают такой, чтобы заиньектировать горные породы в начале следующей заходки, т.е. перебуривают на длину забойки 1 (фиг. 2). 50

Целик 9 при забуривании скважин-резервуаров 4, как правило, не сохраняется, и поэтому длина забойки 1> принята от груди забоя 10 проводимой выработки 2. 55

Рассмотрим процесс закрепления горных пород на примере работы двух .парных скважин (фиг. 3).,При взрывапроникая через трещины в скважинурезервуар 4, смешивают компоненты твердеющего состава 6 и повышают давление в скважине-резервуаре 4.

В это же время происходит разрушение целика 11 между зарядной скважиной 3 и скважиной-резервуаром 4. Разрушенный целик 11 сдвигается в сторону скважины-резервуара 4, дополнительно повышая в ней давление, и запрессовывает ее устье, препятствуя тем самьи выходу твердеющего состава 6 и газов из скважины-резервуара 4 в выработку 2. Находящийся под большим давлением твердеющий состав нагнетается через контактирующие со скважиной-резервуаром 4 трещины в массив горных пород, тем самым закрепляя его с образованием упрочненной роны 12. Аналогично производится взрывание зарядов остальных скважин и закрепление массива горных пород преимущественно во внешних пределах проводимой выработки.

Пример. Проводят нагнетание в трещиноватый массив горных пород твердеющего состава на основе смолы

МФ-17 с отвердителем щавелевой кислотой при проходке орта. В шпуры диаметром 0,040-0,042 м, глубиной 1,8 м, пробуренные по контуру выработки, помещают заряды патронированного аммонита 6ЖВ, а в пробуренные под углом о

of=8-9 к ним в приконтурной зоне на расстоянии А=0,140 перпендикулярно контуру выработки шпуры диаметром

0,040-0,042 и глубиной 2, 1 м помещаются стеклянные ампулы с твердеющим составом и забойка из глины на глубину 0,3 м от устья. При камуфлетном взрывании зарядов твердеющий .состав нагнетается в массив трещиноватых горных пород с образованием упрочненной зоны.

3 1180518 4 ров и зарядных скважин на расстоянии, вается радиус распространения твердеравном по величине предельной для, ющего состава вследствие бурения данных условий взрывания линии наи- скважин-резервуаров с перебуром меньшего сопротивления, позволяет относительно зарядных скважин на сначала повысить давление в скважи- длину забойки, обеспечивается качестне-резервуаре, затем удерживать венное закрепление массива на всем его достаточно длительное время за протяжении выработки, без пропусков счет запрессовки устьев скважин- призайбойной эоны, что повышает резервуаров. В результате увеличи- безопасность работы проходчиков, иг.

Составитель Л.Березкина

Редактор Н.Тупица ТехредС.Иовжий Корректор А.Тяско

Заказ 5870/29 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4