Способ борьбы с пучением пород почвы в горных выработках

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и позволяет уменьшить пучения породозалегающих пород. В почве выработки под углом 40-45° к вертикали бурят разгрузочные скважины и производят в них взрывание камуфлетных зарядов. Затем в скважины нагнетают пленкообразующий раствор и образуют влагои воздухонепроницаемую пленку. После схватывания раствора в скважины нагнетают воду, а их устья закрывают пробками. На пробки сверху устанавливают стойки постоянной крепи. В почве выработки образуется клинообразная разгрузочная область пород, на которую передается через воду горное давление от выщележащих пород. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

us>Sinu (Р1) Е 21 13 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4471336/23-03 (22) 08.08.88 (46) 15.06.90. Бюл, 9 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханикй и маркшейдерского дела (72) В.Н.Рева, Л.К.Нейман, О.И.Мельников и В.Я.Кириченко .(53) 622.281.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 830823, кл. Е 21 D 13/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1164432, кл. Е 21 D 20/00, 1983. (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С ПУЧЕНИЕМ ПОРОД

ПОЧВЫ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ .(57) Изобретение относится к горноИзобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности и предназначено для применения в подземньж вырабо .;ках с пучащими породами почвы для предотвращения их пучений.

Цель изобретения — уменьшение пучения пологозалегающих пород.

На чертеже изображен способ борьбы с пучением пород почвы в горных выработках.

На чертеже приняты следующие о6означения: 1 — поддерживаемая горная

1 выработка; 2 — сквалжны, пробуренные в почву выработки, 3 — полости в породе, образованные в результате ка-. иуфлетного взрывания зарядов ВВ; 4— влагонепроницаемая пленка 5 — пробI

Э ка в устье скважины; 6 — стойкч постоянной крепи выработки; 7 — клико2 добывающей пром-сти и позволяет уменьшить пучения палогозалегающих пород.

В почве выработки под углом 40-45 к вертикали бурят разгрузочные скважины и производят в них взрывание камуфлетных зарядов. Затем в скважины нагнетают пленкообразующий раствор и образуют влаго- и воздухонепроницаемую пленку. После схватывания раствора в скважины нагнетают воду, а их устья закрывают пробк-ми. На пробки сверху устанавливают стойки постоянной крепи. В почве выработки образуется клинообразная разгрузочная область пород, на которую передается через воду гарное:давление от вышележащих пород. 1 ил. образная область пород в почве выработки.

Сущность способа борьбы с пучением пород почвы в горных выработках заключается в следующем.

Забой проводимой и поддерживаемой выработки 1 крепят временной крепыш, например, анкерной, подвесной или деревянной. В процессе проведения из выработки 1 с обеих ее .! сторон в почву под стенки бурят скважины 2 с наклоном 40-45 к вертикали. .о

В скважинах 2 осуществляют камуфлетное взрывание зарядов ВВ, в результате которого образуется полость 3 в массиве пород. После этого в полость нагнетают под давлением пленкообразующий раствор, например, водный раствор латекса (суспензия) или одно-

1571263 родную жидкую смесь аминосодержащей смолы и воды, которые после застывания образуют влаго- и воздухонепро ницаемую пленку 4. Затем в скважины

5 заливают воду9 а их устья закрывают пробками 5. При этом пробки 5 выпол,нены с площадками, на которые устанавливают стойки 6 постоянной крепи выработки, арочной или трапециевидной В результате, бурения скважин в почве ,выработки образуется клинообразная

|разгруженная область 7 пород. (Способ реализуется следующим образом, 15

Породы в почве выработки, как правило, слоистые, с помощью камуфлетных взрывов зарядов ВВ в скважинах 2

:разделяются на части, образуя между ( скважинами 2 непосредственно в почве 211 ,выработки 1 клинообразную разгружен:ную область 7пород до глубины полостей 3. Горное давление от вышележащих пород передается через воду, поме щенную в полости 3, на наклонные пло- 25 скости клинообразной области 7. Благодаря воде в полостях 3 и разделению слоистых пород почвы полостями не образуется концентрации напряжений в зонах, находящихся непосредственно под стенками выработки, поскольку давление от пород равномерно (гидростатически) через воду передается на область 7. Разложение сил горного давления гидростатически приводит к тому, что часть сил действует на пробки 5 в устье скважин 2 и им противостоит отпор стоек 6 крепи. Часть сил этого давления действует на забой скважин 2 и направлена вглубь мас-4О сива пород.

Силы, действующие на наклонной плоскости клинообразной области 7 пород, раскладываются поровну на вертикальное давление, направленное вниз в сторону массива пород и прижимающее клинообразную область 7 к массиву пород внизу выработки 1, и горное давление, направленное горизонтально внутрь области 7 и участвующее в формировании пучения пород. Учи50 тывая пассивный отпор пород в области

7, это обстоятельство значительно снижает вероятность пучения пород в выработках.

Для исключения вытекания воды из скважин 2, их устья закрыты пробками

5. Последние придавливаются сверху массой рамной крепи и давлением на крепь пород кровли, которые передаются на пробки 5 стойками крепи 6. Таким образом обеспечивается надежное закупоривание скважин 2. Пленка 4 не позволяет породам почвы впитывать воду и она находится в скважинах 2 и полостях 3 в свободном состоянии и вследствие этого может гидростатически передавать горное давление на окружающий породный массив.

В почве выработки образуется клинообразный разгруженный массив пород, по бокам которого действует гидростатически распределенное горное давле-.. ние, что способствует снижению пучения пород почвы в выработке.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает более эффективное предотвращение пучения пород почвы в широком диапазоне горно-геологических условий поддержания выработок за счет бурения разгрузочных скважин на границе действия наибольших напряжений в породах почвы и гидростатического перераспределения горного давления по площади контакта зон активного состояния пород с промежуточной зоной.

Формула из обретения

Способ борьбы с пучением пород почвы в горных выработках, включающий бурение в почве выработки разгрузочных скважин, камуфлетное взрывание в них зарядов ВВ, нагнетание в скважины раствора и установку постоянной крепи, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пучения пологозалегающих пород, скважины бурят с наклоном 40-45О к вертикали, а для нагнетания используют пленкообразующий раствор, после схватыва-, ния которого скважины заполняют водой, а.их устья закрывают пробками, на которые устанавливают стойки постоянной крепи.

1571263

Составитель Л.Березкина

Редактор И,Касарда Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Заказ 1496 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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