Способ крепления горных выработок в удароопасных условиях

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение надежности крепления выработки, пройденной в массиве с неравномерным полем тектонических напряжений. Для этого сначала определяют расположение вокруг выработки 1 зон максимальной и минимальной напряженности горных пород. Одновременно с этим определяют направление и величину действующих в них максимальных и минимальных сжимающих напряжений. В зонах 3 концентрации напряжений бурят шпуры под анкеры (А) 4. Последние устанавливают в направлении, перпендикулярном плоскости действия максимальных сжимающих напряжений. Длину А 4 определяют по предложенной расчетной формуле в зависимости от величин максимальных и минимальных сжимающих напряжений, поперечных размеров выработки 1 по линии их действия, а также от длины замковой части А 4. В результате такой ориентации А 4 образуется заанкерованная зона 5 в виде несущей конструкции в форме эллипса. 1 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)5 Е 21 D 20/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4385961/23-03 (22) 29.02.88 (46) 30.03.90. Ввп. Р 12 (71) Восточный научно-исследовательский горно-рудный институт:. (72) Е.К.Кожевников, П.И.Сенцов, В.В,Лялько и Г.Н.Волченко (53) 622.284.9(088.8) (56) Кравченко Г.И. и др. Крепление как способ борьбы с динамическими проявлениями горного давления. — Besопасность труда в промышленности, 1978, В 7, с. 45.

Авторское свидетельство СССР

У 1208260, кл, E 21 D 20/00, 1984.

2 (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В УДАРООПАСНЫХ УСЛОВИЯХ (57) Изобретение относится к горному делу. Цель — повышение надежности крепления выработки, пройденной в массиве с неравномерным полем тектонических напряжений. Для этого сначала определяют расположение вокруг выработки 1 эон максимальной и минимальной напряженности горных пород.Одновременно с этим определяют направление и величину действуюших в них максимальных и минимальных сжимающих напряжений. В зонах 3 концентрации напряжений бурят шпуры под анкеры

1553703

1 (А) 4 . Последние устанавливают B нап,равлении, перпендикулярном плоскости действия максимальных сжимающих нап,ряжений. Плину А 4 определяют по предложенной расчетной формуле в зависимости от величин максимальных и минймальных сжимающих напряжений, попеИзобретение относится к горному делу, а именно к способам крепления горных выработок проводимых в массиР

15 ве горных пород с неравномерным по.лем тектонических напряжений и склонных к горным ударам.

Пель изобретения — повышение на дежности крепления выработки, прой,денной в массиве с неравномерным по20

1 лем тектонических напряжегшй, На чертеже изображена схема креп,ления горных выработок в удароопасных условиях, где 1 — горная выработка, 2 — удароопасный массив горных пород, 3 — места концентрации напряжений, 4 — анкеры, 5 — упрочненная анкерами зона, 5 „, — ггаксимальные напряжения 5 »„ MHHHManT»ate напря

"жения ° ЗО

Способ осуществляется следующим образом, 3 горной выработке l, пройденной в удароопасном массиве горных пород

2,.определяют одним из известных ме тодов расположения вокруг. выработки

: эон максимальнои и минимальной напря,женности горных пород„ Одновременно, с этим определяют направление и величину действуюцих максимальных сжимающих напряжений g„«, и перпендикулярных им минимальных напряжений5

После этоro в местах концентрации этих напряжений 3 в приконтурном массиве горных пород бурят шпуры в направлениях, йерпендикулярных плоскости действия максимальных сжимающих напряжений, в которых затем устанавливают анкеры 4. При этом длину анкеров определяют иэ выражения бг,, 4 — 14м

2Q .„„ где 1с — длина анкера, м, 6 — величина максимальных сжимакс мающих напряжений, ИПа;

5 „ц- величина минимальных сжимающих напряжений, ИПа; речных размеров выработки 1 по линии их действия, а также от длины замковой части А 4. 3 результате такой ориентации А 4 образуется заанкерованная зона 5 в виде несущей конструкции в форме эллипса. 1 ил, 5 — поперечный размер выработки по линии действия максимальных сжимающих напряжений, м;

Й вЂ” поперечньш размер выработки по линии действия минимальных сжимающих напряжений, м, 1 — величина замковой части анЪ кера, м.

Величина замковой части анкера 11 зависит от конструктивных особенностей анкера, его груэонесущей способности и размеров возможного свода обрушения. Б результате предлагаемой ориентации анкеров образуется отделенная от основного массива заанкерованная зона 5, превращенная в несущую конструкцию в форме эллипса с длинной осью, перпендикулярной максимальным сжимаюцим напряжениям 6 ма„, действующим в массиве горных пород 2. При возникновении предельных значений сжимающих напряжений 3 в приконтурной зоне разрушение пород происходит на контуре горной выработки 1, паранлельно направлению действиями „, а анкеры 4, установленные перпендикулярно направлению Я„ „„ несут осевую нагрузку, что соответствует оптимальному режиму их работы.

Пример крепления на железорудном месторождении, в вентиляционном орте

11 гор, г. 345 м„ Породы представлены алевролитами с пределом прочности на однсосное сжатие 105 IGIa.

В массиве горных пород действуют максимальные сжимающие напряжения

5„„, вкрест простирания месторождения ! (азимут 140 ) под углом 20 к Горизонтальггой плоскости и равны 52 1%а, Минимальные напряжения Q „„„, перпендикулярны максимальным и равны 21. 1Па, Орт пройден сечением 2 х 2 м. Анкеры о устанавливают под углом 70 к горизонтальной плоСкости в местах концентрации напряжений в восходящегг и нисходящем направлениях (в кровле и

1553703 при величине по формуле в почве). Длину анкера замка 0,5 м определяют бмаi с о g армии

26мнн определение расположения вокруг выработки эон максимальной и минимальной напряженности горных пород, бурение шпуров в зонах концентрации напряжения и установку в них анкеров, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности крепления выработки, пройденной в массиве с неравномерным. полем тектонических нап" ряжений, одновременно с определением расположения эон напряженности горных пород определяют направление и величину действуюцих в них максимальных и минимальных сжимающих напряжений, а анкеры устанавливают в направлении, перпендикулярном плоскости действия максимальных сжимаюцих напряжений, при этом длину анкеров определяют из

BblP KKeHHR

52 2 25 — 2 25 21

- — — — — -" — — — + 0 5 = 2 1б2 2м

2 ° 21

° в j

Параметры крепления анкерами при осуществлении предлагаемого способа.

Диаметр ыпура, мм 43

Глубина бурения под углом 70 шпуров, м 2,25

Расстояние между шпурами в ряду и между рядами, м

Тип анкера

О,S

Труб чатый по авт,св.

Р 1352070

Количество анкеров в ряду, шт в том числе установленных в нисходящем и восходяцем направлениях

Диаметр трубы, мм

Ширина резиновой ленты и шаг навив емцу 1 ? ран +

4 2G +4 ° мин где 1

С мрлд длина анкера., м; величина максимальных сжимающих напряжений, ?Яа, величина минимальных сжимающих напряжений, ?Ша; поперечный размер выработки по линии действия максимальных сжимаюцих напряжений,м, поперечный размер выработки по линии действия минимальных скважин сжимаюцих напряжений, м; длина замковой части анкера, м.

По 4

32 мин

25 и 150 30 ки, мм

Количество нитей

ДШ, шт

Формула изобретения

1з—

Способ крепления горных выработок в удароопасных условиях, включающий

Составитель Б. Усан-Подгорнов

Техред M. Ходанич Корректор Т.Малец

Редактор И.Касарда

Заказ 444 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101