Способ крепления горных выработок

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крепления выработок. Цель - повышение надежности крепления выработки. По данным геологической разведки выбирают и устанавливают базовую крепь (БК). Затем измеряют фактические смещения (С) горых пород (П) в кровле, боках и почве выработки с постоянным увеличением интервалов замеров во времени. По фактическим С уточняют показатели прочности П, коэффициентов ползучести и напряженного состояния массива П. уточнение указанных показателей производят из условия наименьшего расхождения расчетных и фактических С, для чего используют автоматизированную систему проектирования "Недра". После уточнения показателей БК усиливают, причем ее несущую способность выбирают с учетом уточненных показателей. Определение фактических С производят до достижения в одном из элементов выработки величины С в 100-150 мм или при исчерпании технической характеристики БК, в качестве которой используют металлическую арочную крепь. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (31)5 Е 21 0 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ крепи выбирают арочную металлическую крепь. После проведения и крепления выработки базовой крепыш в ее кровле, боках и почве устанавливают контурные репера, по которым производят измерение смещений, постепенно увеличивая интервалы замеров во времени. При проявлении характерных кривых деформирования, когда в одном из элементов выработки: в кровле, боках или в почве смещения достигают значения 100-150 мм измерение смещений прекращают или ограничивают пе" риод измерения смещений временем, рекомендуемым нормативными документами для установки постоянной крепи.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4406449/23-03 (22) 07 ° 04.88 (46) 23 .07 90. Бюл. 1 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Б.З,Амусин и В.М.Шик (53) 622.281(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 1002597., кл. Е 21 D 11/14, 1983, Авторское свидетельство СССР Г 1384772, кл. Е 21 D 11/14, 1988. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК .(57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для крегления выработок. Цель - повышение надежности крепления выработки.

По данным геологической разведки выбирают и устанавливают базовую крель (БК). Затем измеряют фактичес1

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано в подземном строительстве для оперативного выбора крепления и поддержания горных выработок, транспортных и гидротехничес" ких тоннелей на стадии их сооружения.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение трудоемкости крепления выработки.

Способ осуществляют следующим образом.

По данным геологической разведки разрабатывают проект крепления выработки, при этом в качестве базовой

„„SU„„1580013 A 1

2 кие смещения (С) горных пород (П) в кровле, боках и почве выработки с постоянным увеличением интервалов замеров во времени. По фактическим

С уточняют показатели прочности П, коэффициентов ползучести и напряженного состояния массива П. Уточнение указанных показателей производят из условия наименьшеro расхождения рас" четных и фактических С, для чего используют автоматизированную систему проектирования "Недра". После уточ" нения показателей БК усиливают, при" чем ее несущую способность выбирают с учетом уточненных показателей. Определение фактических С производят до достижения в одном из элементов выработки величины С в 100-150 мм или при исчерпании технической характеристики БК, в качестве которой используют металлическую арочную крепь. 1 з.п. Ф-лы.

1>I00 I3

Х 1 s

А,(2 4 + B,X )(° э + 1) (,Х + 1) — П

U + 1 — > (2)

A>,х,(+ >) (! — ; — + >>,> — »,) г

Х1

U4 Xi

Х Сзхз з 1 — >

QX„(2 ° 4 + ВзХ ) (з + 1)d — D3 Сз

Х1

d = 1 — sing, S = 1/sing, .С. = Ч В = 1 — f и)а k

1 К f „. 1 >1 м ю = 2 s in / (1 — s inc(), В систему "Недра" в качестве исходных данных вводят результаты измерения Фактических смещений Ць, ! и U 4,, в три момента времени ч г. последовательно для элементов кровли, боков и почвы.

Фактические параметры прочности на сжатие Р,,,коэффициенты ползучести d и напряженного состояния массива горных пород .q определяют по Формулам:

А ойкай Е6, В; = ЗОз од

Еs ю

Ъ где ц> Е - угол внутреннего трения

> и модуль упругости массива горных пород, определяемые по корреляционным формулам с учетом данных геологической разведки;

f ... .- коэффициент снижения

Т, 1 прочности в момент времени t., сут, 1

f . - отношение остаточнои прочЫ ности к исходной в момент t;, x - половина ширины выработ0 ки, м, Для решения системы уравнений (2) и определения значений X „„ X<„ X > используют стандартную программу

SNEZ. Вычисление коэффициентов Х„

Х Х 1, производят по элементам выра ботки последовательно для кровли, боков и почвы.

К„=ГмХ,, .. Хг

q = q.Xs (1) г1е параметры Iw+ cf q устанавливают по. корреляционным Формулам.

Для определения корректирующих ко эффициентов Х !, Х, Х в системе

"Недра" по данным геологической разведки с использованием указанных корреляционных Формул и результатов измерения смещений в моменты времени и t в автоматическом режиме составляют систему уравнений:

Период наблюдений за смещениями выбирают из условия, чтобы по данным дискретных замеров в моменты .времени t можно было бы описать харак1 терные кривые деформирования породного контура. С одной стороны этот период целесообразно увеличить для

35 повышения надежности прогноза, с дру ой уменьшить, так как после установления Фактических параметров

К, !! u q должно быть оперативно м

40 принято решение о необходимости усиления базовой крепи и оно должно быть выполнено вблизи забоя. Наиболее целесообразно период наблюдений ограничить смещениями 100-1 0 мм, а

45. также временем, рекомендуемым соответствующими нормативными документа" ми для установки постоянной крепи.

Это время зависит от скорости проведения выработки и категории устойчивости пород. Обычно его назна" чают в пределах 1-2 месяцев с момента проведения выработки. 8 этом случае даже для условий неустойчивых

55 и весьма håóñòoé÷èsûõ пород смещения

100-150 мм реализуются в пределах

1 месяца, что позволяет оперативно принять с использованием автоматизированной системы "Недра" решение по

1580013

Формула изобретения

Составитель Л.Чистова

Техред Л. Олийнык Корректор М.Лароши

Редактор И.Бланар

Заказ 1995 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 усилению базовой крепи и реализовать его на практике. Решение по усилению крепи принимают на основе расчетов проявлений горного давления по системе "Недра" с использованием уточненных характеристик про чности, ползучести и напряженного состояния массива горных пород и в том случае, когда смещения достигают величины, соответствующей технической характеристике базовой крепи.

1. Способ крепления горных выработок, включающий установку крепи, измерение смещений кровли выработки и усиление крепи, до несущей способности, соответствующей максимальным; смещениям, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж" ности крепления выработки, производят дополнительно измерения смещений в боках и почве выработки с постепенным увеличением интервалов замеров во времени, при этом при достижении в одном из элементов выработки смещений 100-150 мм измерение прекращают и осуществляют усиление крепи за один этап у забоя выработки.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве базовой крепи используют металлическую арочную крепь.