Способ охраны подготовительных выработок

 

И.П,Зборщик и В,К.Костенко изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного 3 политехнический институт (71) Заявитель (54) CAOCOS OXPAHbl ПОД ОТОВИТ ЛЬНЦХ

ВЫРАБОТОК

Изобретение относится к горному

: делу и может быть использовано для охраны подготовительных выработок.

Известен способ охраны горных подготовительных выработок, основанный на сжатии разгруженных горных пород .в зоне неупругих деформаций, окружающих выработку P3), Однако процесс сжатия пород является весьма энергоемким, так как разрушенные породы обладают большим сопротивлением разгрузке, что обьясняется высоким коэффициентом трения в них, .в связи с этим для проведения сжатия необходимо применять очень мощные нагружавщив устройства. Кроме того, после выполнения сжатия пород и .снятия нагрузки, окружающие выработку породы остаются ослабленными .и не обеспечивают в дальнейшем высокой устойчивости выработки, что делает необходимыми трудоемкие ремонтные работы при поддержании выра„ботки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ охраны выработки, включающий бурение шпуров, приложение нагрузки- для сжатия разрушенных пород, тампонирование контура выработки и нагнетание упрочняющего вещества $ 2).

Недостатки известного способа состоят в том, что при образовании трещин в породах вокруг подготовительной выработки происходит умень" аение поперечного сечения контура, из-за этого приходится проводить выработку завышенной площадью ce > чения, иначе говоря "с перебором", что увеличивает трудоемкость выпол-. нения работ и удорожает их, Кроме того, на заполнение трещин расходу,ется большое количество упрочняющего вещества, а это увеличивает расходы на выполнение способа.

Целью изобретения является уменьшение расхода упрочняющего вещества

3 99106 и снижение трудоемкости работ по охране выработки, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу охраны подготовительных выработок, включающему бурение шпуров, тампонирование контура выработки и нагнетание упрочняющего вещества, по контуру выработки прикладывают пульсирующую нагрузку для обеспечения сжатия пород и одно- 10 временно с началом сжатия нагнетают в шпуры антифрикционное вещество, а затем по контуру выработки прикладывают постоянную нагрузку и производят нагнетание упрочняющего раство- 3$ ра, и после набора прочности упрочняемых пород нагрузку снимают.

Совмещение операций по сжатию разрушенных пород с упрочнением позволяет снизить расход вяжущего ве- 2в . щества, так как при сжатии объем трещиноватости в окружающих выработку породах значительно уменьшается.

Совмещение сжатия с нагнетанием антифрикционного . раствора, снижающего 2s коэффициент внутреннего трения в разрушенных породах, и приложение при этом пульсирующей нагрузки позволяет повысить эффективность сжатия, снизить его энергоемкость и умень- SO шить величину перебора пород при проходке.

Пластовая подготовительная выработка после проходки находится в зоне влияния очистных работ. За это время происходит сближение боков, почвы и кровли, Для тампонажа контура выработки на поверхность пррод и крепи наносят слой жидкого латексного вещества, ко- дв торое после застывания образует упругую эластичную пленку на контуре, Затем в окружающие породы бурят шпуры длиной 1,5-2,5 м и оборудуют их кондукторами на устьях. После этого устанавливают гидравлические стойки для проведения сжатия пород. В гидростойки от маслостанции подают давление, обеспечивающее нагрузку на породы, и одновременно с началом сжатия в шпуры подают небольшое количество, антифрикционного вещества, в качестве которого может быть использован раствор в ацетоне отвердителя м эпоксиднои смолы

После этого давление е гидростой" ках увеличивают, и выдерживают в течение некоторого времени. Затем на1 4 грузку уменьшают и после часового перерыва вновь производят нагружение с предварительным вспрыскиванием антифрикционного вещества. После нескольких циклов нагружения окружающие выработку породы находятся в максимально сжатом состоянии, что соответствует необходимому по условиям вентиляции. После этого в гидростойках устанавливают постоянное давление и нагнетают в шпуры вяжущее вещество - эпоксидную композицию, После отвердевания вяжущего вещества, т.е. набора прочности массива, нагрузку гидростойками прекращают.

За счет сжатия пород в два раза уменьшается объем трещиноватости в окружающем выработку массиве, Соответственно вдвое уменьшается расход вяжущего вещества, закачиваемого при упрочнении. Нагнетание антифрикционных растворов в .породы и приложение пульсирующей нагрузки позволяют произвести более эффективное сжатие пород, так как затраты энергии при этом снижаются в несколько раз, Применение сжатия и упрочнения пород, окружающих выработку, позволило уменьшить перебор при проходке и количество ремонтов выработки, что определило уменьшение трудоемкости при выполнении этих работ °

Формула изобретения

Способ охраны подготовительных выработок, включающий бурение шпуров, темпонирование контура выработки и нагнетание упрочняющего вещества, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ по охране выработки и уменьшения расхода упрочняющего вещества, по контуру выработки прикладывают пульсирующую нагрузку для обеспечения сжатия пород и одновременно с началом сжатия нагнетают в шпуры антифрикционное вещество, а затем по контуру выработки прикладывают постоянную нагрузку и производят нагнетание упрочняющего раствора, и после набора прочности упрочняемых пород нагрузку снимают, Источники информации, принятые ° î внимание при экспертизе

991061

Составитель Л, Березкина

Редактор А,йиакина Техред И. Костик КорректорГ.Огар аказ 9 ираж одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иесква, %-35, Рауаская наб,, д. 4/5 атент, t, жгород, ул, реектная, пиал

1. Черняк И.Л. Разрушение пород кровли подготовительных выработок, глубоких вахт. И., ИГИ, 1981, т. 1, с. 33.

2. Заславский 10,3, и др, Крепление капитальных выработок на больших глубинах. Донецк,-"Донбасс", 1971, с, 120 (прототип),