Способ крепления горизонтальной горной выработки и твердеющий раствор для его осуществления

 

Изобретение относится к строительству подземных сооружений. Цель - уменьшение горного давления на крепь и повышение экономии цемента с одновременным снижением деформации раствора. Производят набрызг тампонажного раствора (ТР) на породные стенки. В состав ТР входят следуюшие компоненты, мас.%: цемент 20,0- 25,0; доменный шлак 30,0-40,0; сульфонол 2,0-4,0; ш.авелевая кислота 0,7-1,2; вода - остальное. Количество сульфонола уменьшают в каждом слое от контура выработки к ее центру и увеличивают давление подачи ТР. Снижение количества сульфслюла в ТР приводит к его упрочнеиик) и повышению жесткости за счет уменьшения обьема пор. Давление при набрызге слоев обо.ючк; повышают до 0,3-1,2 МПа, что способе inv, сжатию ТР. После образовшшя. к .iaKjjOi; ном пространстве необходимого чис.к с.кюн для создания тампонажной оболочки (ТО заданной толщины устанавливают римнуи крепь и межрамное ограждение. Зазор меж ду ТО и крепью, полученный из-за неров ностей поверхности, образованной нап|11)1з гом, заполняют нагнетанием ТР за межрамное ограждение. Модуль деформации ТО на контакте с крепью в 5-8 раз больше мод,1я деформации на контакте с породой. 2 с. и 3 3. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2Г) 4149935/22-03 (22) 08.08.86 (46) 30.12.88. Бюл. № 48 (71) Научно-исследовательский институт оснований и подземных ссюружений им. Н. М. Герсеванова (72) М. И. Смородинов, Ю. А. Березницкий, В. И. Шейнин и Б. С. Остюков (53) 622.284.9 (088.8) (56) Симанович Г. А. и др.. Рациональный способ тампонажа закрепного пространства горных выработок; — Шахтное строительство, 1985, № 1, с. 15 — 16.

Авторское свидетельство СССР № 12213?6, кл. Е 21 D 21/00, 1984. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ И ТВЕРДЕЮЩИЙ РАСТВОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к строительству подземных сооружений. Цель — уменьшение горного давления на крепь и повышение экономии цемента с одновременным снижением деформации раствора. Производят

„„SU„„1448064 А 1 (5D 4 Е 21 D 11 00 Е 21 В 33 138 набрызг тампонажного раствора (TP) на породные стенки. В состав TP входят следующие компоненты, мас.0 0: цемент 20,0—

25,0; доменный шлак 30,0 — 40,0; сульфонол

2,0 — 4,0; щавелевая кислота 0,7 — 1,2; вода— остальное. Количество сульфонола уменьшают в каждом слое от контура выработки к ее центру и увеличивают давление подачи TP. Снижение количества еульфоиола в TP приводит к его упрочиеиик> и и >иышению жесткости за счет уменьшения объема пор. Давление при набрызге слоев об.>,и>чк;. повышают до 0,3 — 1,2 МПа, чп> епжобс > и., сжатию TP. После образови> ия и и >кр,. ном пространстве необходимого чие.: «ки < для создания тампонажной об»:.>очки ТО заданной толщины устанавливаю", 1>и и>ук крепь и межрамное ограждение. Зазор >сth ду ТО и крепыш, полученный из-за иерои ностей поверхности, образованной набры.; гом, заполняют нагнетанием TP за межрамное ограждение. Модуль деформации ТО на % контакте с крепыш в 5 — 8 раз больше модi.l H деформации на кбнтакте с породой. 2 с. и 2

3 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1448064

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений и касается крепления горизонтальных горных выработок различного назначения.

Целью и»<;бретения является снижение действия гopHOI давления на крепь, а также повышение эконом.-и цемента при снижении дсформативных свойств раствор;».

На чертеже изображена схема крепления согласно изобретению. 10

Выработку проводят комбайном на заходку в 2 — 3 м. Затем производят набрызг тампонажного раствора на породные стенки с помощью, напримср, машины 1 марки БМ-60 слоями толщиной 50 — 80 мм. Затворение су15 хой тампонажной смеси осуществляют через трубопровод 2 в смесителе 3. Жидкость затворения, представляющую собой воду и IIIBвелевую кислоту, к смесителю 3 подают насосом 4, а поризатор — сульфонол -- в жидкой фазе транспортируюг насосом 5. 20

При набрызге каждого последующего слоя снижают количество подаваемого в смеситель 3 поризатора и увеличивают давление подачи тампонажного раствора.

Количество поризатора в тампонажном растворе и давление его подачи назначают .:>ля каждого слоя, исходя из требуемого ,»ослойного уменьшения деформативности

>болочки. Тампонажную оболочку выполня.< т . увеличенш м модуля деформации е<. слоев в направлении к крепи от 1<< то

50 -80 МПа.

С»»и>ке»<»»е количества поризатора в растворе приводит к его упрочнению и повышению жесткости за счет снижения количе<.Tâà и объема пор.

11овышение давления при- набрызге слоев оболочки увеличивают в пределах 0,3—

l,2 МПа, что способствует сжатию раствора, а также снижает его деформативность.

Опытным путем установлено, что при набрызге поризованного раствора под давлением свыше 1,2 МПа его поры нарушаются, 40 полученный в результате твердения раствора камень практически теряет пористость. При давлении менее 0,3 МПа тампонажный 1>;Icrвор не пристает к породе (явление «отскока»).

В качестве примеров составов тампонажного раствора приводятся составы (раствор

N- 6 и 11 соответственно) с граничными значениями соотношений компонентов, м ас. о/Об:

Доменный шлак 30; 40

Цемент 20; 25

Сул ьфонол 2; 4

Щавелевая кислота 0,7; 1,2

Вода Остальное

После образования в закреш»ом пространстве необходимого числа слоев для созда- 55

,;:<я тампонажной оболочки заданной To;IIIJHвьi > ; »:«»г»ливают рамную крепи 6 и межрам<»<»«»гра>кдение 7.

Зазор между тампонажной оболочкой и крепыш, полученный из-за неровностей по...ерхности, образованной набрызгом, заполняют нагнетанием через отверстия в межрамном ограждении твердеющим, например, цементно-песчаным раствором 8.

Для образования тампонажной оболочки выполнен подбор растворов, в результате твердения которых получается цементный камень с Е,=10 — 80 МПа.

Раствор содержит цемент, доменный шлак, поризатор, щавелевую кислоту, воду. В качестве поризатора использован сульфонол, Компоненты в растворе содержатся в следующем cocríoøåíèè, мас.Я:

Цемент 20,0 — 25,0

Доменный шлак 30,0 — 40,0

Поризатор 2,4 — 4,0

Шавелевая кислота 0,7 — 1,2

Вода Остальное

Результаты подбора раствора представлены в таблице.

Формула изобретения

l. Способ крепления горизонтальной горной выработки, включающий установку рамной крепи и возведение ме>ьрамного ограждения, возведение тампонажной оболочки в закрепном пространстве из твердеющего раствора, подаваемого под <авлением и состоящего из сухого компонента воды и поризатора с изменением его количества, отличающийся ем, что, с целью снижения действия горного давления на крепь, возведение тампонажной оболочки производят до установки рамной крепи и межрамного ограждсния путем послойног<» нанесения твердеющего раствора, количество поризатора в котором уменьшают в каждом слое от контура выработки к ее центру, при этом нанесение каждого последующего слоя производят под давлением большим, чем давление нанесения предыдущего, а после установки крепи и возведения межрамного огра>кдения производят дополнительное нагнет;ние твердеющего раствора за межрамное

:тра жден ие.

2. Способ по и. 1, отличающийся т<.м, ;. о модуль деформации тампонажной оболо ..—

„.< на контакте с крепыш в 5 — 8 раз боль»»»-. модуля деформации на контакте с породо»».

3. Спосоо по п. 1, отличающийся тем, что давление подачи смеси при нанесении слоев оболочки увеличивают в пределах 0,3—

1,2 МПа.

4. Твердеющий раствор для крепления горизонтальной выработки, включающий цемент, заполнитель, ускоритель твердения и воду, отличающий<.я тем, что, с целью повыпения экономии цемента с одновременны:: снижением деформативных свойств, он дополнительно содержит поризатор, при этом качестве заполнителя он содержит дом< иный шлак, а в качестве ускорителя тве.i1448064 деиия — щавелевую кислоту при следующем содержании компонентов, мас.о :

Цемент 20,0 — 25,0

Доменный шлак 30,0 — 40,0

Поризатор 2,4 — 4,0

Содержание компонентов, мас. вода

Ет, МПа сульфодомен- цемент ный щавелепп нол вая ш: —,ак кислота

1 12

15

0 4 1I

3 20

1,4

0,5 -"- 9К

4 25

1,6

0 6 -"- 9 .

1,8

19 б 30

2.,0

0,8

7 32

0,9 -" — 0

2,8

1,0

3,2

1,1 -"- 60

10 38

3,6

1,2 -"- 80

11 40

4,0

1 3 - - 104

12 - :-2

4,2

1 4 - - !12

4,5

1,5 -" — 140

5,0

1, о -"- 152.,8

1 65

8 34

9 35

1Цавелевая кислота 0,7 — 1,2

Вода Остальное

5. Раствор по и. 4, отличающийся тем, что в качестве поризатора он содержит сульфонол.

0,2 Осталь- 138 ное

0 3 -"- 120

1448064

Составитель Л. Березкина

Редактор О. Спесивых Техред И. Be pec Корректор М. Самборская

Заказ 6824/39 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4