Способ сооружения горной выработки

, Хур ошвили,вили Технологиясооружений.с, 268-269во СССРО, 1979.ОРНОЙ ВЫРАо ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Грузинский политехнический институт им. В.ИеЛенина(57) Изобретение относится к строительству подземных сооружений. Цель обеспечение стабилизации приконтурного массива. Для этого перед кажд заходкой в забое выработки 1 возвод предохранительную перемычку 2. При зтсгл работы по проходке временно пр останавливаются. Этим обеспечивают образование впереди забоя эамкнутог пространства. Через перемычку 2 по 4 1966 Д 1 периметру выработки 1 вдоль ее продольной оси на длину заходки бурят опережающие скважины 3, В последние на всю их глубину вводят несущую арматуру 5 и производят нагнетание инъекционного раствора 6, в качестве которого используют расширяющийся при твердении состав, например, раствор расширяющегося или самонапрягающегося цемента. Состав нагнетают под давлением, меньшим давления гидрораэры-, ва пород. Твердея в замкнутом прост,ранстве, раствор 6 интенсивно расширяется, образуя по периметру выработки 1 сплошную зону 7 опрессованных вокруг скважин,3 пород, т,е, производят направленное изменение напряженного состояния вмещающих выработку 1 пород и форнируют нондентратори напряяений. За счет етого осуществляют С предварительную консолидацию прикон. турного массива, которая помимо направленного перераспределения поля напряжений вокруг выработки 1 также включает смыкание трещин, увеличение сцепления по поверхности ослабления.1 з.п. ф.-.лы, 2 ил.Изобретение относится к строительству подземных сооружений, в частности к способам проходки горных выработок в неустойчивых, малотрещиноватых породах с применением опережающего крепления.Цель изобретения - обеспечение стабилизации риконтурного массива,На Фиг.1 изображен . разрез А-А на Фиг.2; на Фиг,2 - разрез Б-Б на фигв 1 вСпособ осуществляется следующим образом.Перед каждой заходкой в забое выработки 1 возводят предохранительную перемычку 2, при этом работы по проходке временно приостанавливаются. Этим обеспечивают образование впереди,забоя замкнутого пространства, а такО же безопасное состояние. забоя и надежное закрепление кондукторов. Через предохранительную перемычку 2 по пе-,. риметру выработки 1 вдоль ее продольной оси бурят опережающие скважины 3 )5 на длину максимально возможной заход-. Ки. В зависимости от конкретной горно-геологической ситуации опережающие скважины 3 могут располагаться как по всему периметру выработки 1, 3 О так и только в ее сводовой части. Угол наклона опережающих скважин 3 . по отношению к продольной оси выработки 1 с тем, чтобы увеличить длину эаходки, до;акен быть минимальным и Фактически определяется воэможностью установки бурильного оборудования, Для облегчения ведения буровых работ с минимальным углом наглона целесообразно в начале каждой эахадки устраивать нишу 4, в которой размещать бури:1 ьное оборудование.В опережающие скважины 3 на всю их глубину вводят несущую арматуру 5. В устьях опережающих скважин 3 устанавливают кондукторы (не показаны) и производят нагнетание инъекционного раствора 6, в качестве которого ис, пользуют расширяющийся при гвердении состав, например раствор расширяющегося .или самонапрягающегося цемента. 5 О При этом нагнетание ведут давлением меньшим . давления гидроразрыва пород., Нагнетанием производят подачу и оп-,:рессовку инъекционного раствора б в опережающих скважинах 3. Твердея в замкнутом пространстве, инъекционный раствор б интенсивно расширяется. Таким образом по периметру выработки 1 создают сплошную зону 7 опрессованных пород, т.е. производят направленное изменение напряженного состояния вмещающих выработку,1 пород и Формируют концентраторы напряжений, За счет этого осуществляют предварительную консолидацию приконтурного массива, которая помимо направленного перераспределения поля напряжений вокруг выработки 1 включает смыкание трещин, увеличение сцепления по поверхностям ослабления.Интервал между опережающими скважинами 3 назначают расчетным путем в зависимости от конкретных горно- геологических условий, Физико-механических свойств вмещающих пород иинъекционного раствора 6 так, чтобы обеспечить смыкание зон 7 опрессованных вокруг них пород.После окончания расширения инъекционного раствора 6 работы по проходке выработки 1 возобновляются.При производстве работ нагнетание используется не для силового воздействия на массив, а лишь для заполнения опережающих скважин 3 инъекционным раствором 6 и его опрессовки в них. Конечная величина давления определяется длиной опережающих скважин 3, т.е. эаходки и степенью уплотнения инъекционного раствора б, но не должна гревышать давления, вызывающего гидроразрыв пород. Силовое воздействие на массив производится непосредственно за счет увеличения объема инъекционного раствора б при еготвердении. При этом величина давления, развиваемого расширяющимся или самонапрягающнмся цементом в несколько раз превосходит применяемые. на практике давления нагнетания инъекционнык растворов 6. Развитие аналогичного по величине давления при нагнетании потребовало бы использования сложного оборудования, осуществления дополнительных мероприятий, направленных на обеспечение мер безопасности. Кроме того, увеличение давления нагнетания с целью увеличения силового воздействия на массив влечет за собой нарушение пород за счет гидроразрыва, сопровождающееся перерас пределением приложения нагрузки вдоль скважин 3, перерасходом инъекционного раствора 6, который трудно контролировать. При использовании расширяющегося состава давление нарастаетформула изобретения Составитель Л.БерезкинаРедактор М.Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор С,Шекмар Тираж 449 Подписное Заказ 647 30 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,10 3 146 беэ присутствия людей и работы оборудования. Давление на массив увеличивается относительно медленно, равно-. мерно распределяется по всей длине опережающих скважин 3.Наличие несущих стержней арматуры 5 способствует дополнительной консолидации массива за счет того, что пронизывая имеющиеся в массиве между поверхностями ослабления отдельности, они обеспечивают его работу как единой монолитной конструкции. Инъекционный раствор 6, расширяясь в замкнутом пространстве, значительно увеличивает свою прочность по сравнению со свободно расширяющимся раствором. Кроме того, воздействуя на арматуру 5, он производит ее предварительное напряжение,. Таким образом, в массиве по периметру выработки 1 создаются дискретно распределенные элементы с повышенными прочностными свойствами, что еще более повышает несущую способность приконтурного массива. Комплекс перечисленных мероприятий способствует стабилизации приконтурного слоя, предотвращает обрушение пород. Эта технология легко осуществима, не требует дополнительного оборудования, обеспечивает безопасные условия проходки, позволяет возводить 19664облегченные конструкции крепи и с отставанием от. забоя, а при определенных условиях вообще отказаться открепления,5 1, Способ сооружения горной выработки, включающий бурение на длину захадки опережающих скважин, введение в них несущей арматуры и нагнетание инъекционного раствора, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения стабилизации приконтурного массива, перед каждой заходкой в забое выработки возводят предохранительную перемычку для образования впереди нее замкнутого пространства, в качестве инъекционного раствора используют расширяющийся при твердении состав, который нагнетают под давлением, меньшим давления гидроразрыва пород, после чего расширением в замкнутом пространстве инъекцнонного раствора создают по периметру выработки сплошную зону опрессованных вокруг опережающих скважин пород,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве инъекционного раствора используют раствор .расширяющегося или самонапрягающегося цемента.