Способ упрочнения горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 Е 21 О 20/ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ исследователь цветной метал в и И. Д, Ко(56) Вольшт свода обруш блочного м 1987, М 11,Авторско М 1219814,вМ еин Г. И., о ения при б ассива. - с. 35-39.е свидетельств кл. Е 21 О 20/О Б УПРОЧНЕНИ Акул выра М.;гно ьно нал отке разделГорный жу СССР 1986,ГОРНЫХ ПО(54) СПОСОРОД(53) 622,289(088,8) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке рудных и нерудных полезных ископаемых,Целью изобретения .является повышение надежности крепления выработанного пространства.На чертеже показана очистная камера с упрочненной кровлей, разрез.Способ осуществляется следующим образом(на примере предварительного упрочнения пород кровли при отработке пологопадающих пластовых залежей крепкиы руд)В период отработки камер 1 первой очереди над рудным массивом камеры 2 второй очеоеди (на схеме камера 2 показана отрастанной) проходят вспомогательную вцра(57) Изобрстение относится к горной промышленности, может быть использовано при упрочнении выработанного пространства и позволяет повысить надежность его крепления. В закрепляемом массиве проходят вспомогательную выработку и бурят в ее кровле и почве скважины. Скважины кровли и почвы располагают под углом одна к другой, Скважины кровли буря с наклоном в сторону стен выработки. Устья скважины кровли располагают на контакте ее с боковыми стенами. В скважины устанавливают анкера и соединяют их между собой. Угол а между осями анкеров кровли и почвы устанавливают в диапазоне 30-700. Соединители анкеров располагают на боковых стенках выработки и прикрепляют к ним. 1 ил. ботку 3, располагая ее выше границы 4 зоны влияния очистных работ камеры 2 При этом вспомогательная выработка 3 может быть пройдена над кровлей камер 2 в поперечном направлении. Может быть использована также имеющаяся вентиляционная или закладочная выработка. Одновременно составляется паспорт упрочнения кровли с расчетом основных параметров расположения и несущей способности анкеров, их соединителей, исходя из конкретных горно-технических условий (свойств пород, ширины очистного пространства камеры, выемочного участка и т.д.), Из выработки 3 по расчетной сетке расположения анкеров бурят скважины 5 и 6 вверх, располагая их устья в кровле выработки на контакте с ее боковыми стенами и наклоняя скважины в их сторону. Угол между анкерами кровли ипродолженной вверх продольной осью нижнего анкера, определяется из выраженияК - 1с"ссстк + 15где К - величина снижения осевой нагрузки 5в анкере, которая показывает во сколько разнагрузка ниже максимальной, соответствующей соосности анкеров, эта величина может быть задана;тр. - коэффициент трения материала о горный массив.Для снижения осевой нагрузки в верхнем анкере в 1,3 - 2,0 раза необходимоугол а принимать в пределах 30 - 70 О.При величине а30 снижение осевой 15нагрузки в анкере не превышает 20 - 30;(что является недостаточной величиной дляповышения надежности крепления.При а70 резко увеличивается необходимая длина анкеров для обеспечения условия 20закрепления их концов за пределами зонывлияния очистных работ выемочного участка, Удлинение скважин повышает затратына крепление. Верхние концы 7 скважинрасполагают выше границы 8 зоны влияния 25выработанного пространства на конец отработки выемочного участка,В почве выработки бурят скважины дляустановки нижних анкеров 9, Анкеры 9 применяют достаточно гибкие для обеспечения 30возможности беспрепятственной подачи ихв скважины 5 и 6 в условиях ограниченногопространства вспомогательной вь 1 работки3, Такими анкерами 9, например, могут бытьканаты (металлические или синтетические), 35Выводные концы верхних и нижних анкеров 9 соединяют между собой соединителями 10 известных конструкций. При этоммогут использоваться и цельные анкеры 9,роль соединителей в которых выполняют их 40участки, располагаемые в выработке 3. Соединители 10 располагают на боковых стенках выработки 3 и скрепляют с боковыммассивом с помощью коротких горизонтальных анкеров 11. 45При этом для соединителя 10 сделаныуглубления в боковых стенках выработки 3,а также соединительные элементы (устрой. ства) оформлены в виде полной или. неполной периметральной рамы, например, из 50 металла или бетона и железобетона путем заливки твердеющей смесью соединительных элементов у почвы и боковых стенок выработки 3,Наклон установленных в кровлю выработки 3 анкеров 9 в сторону бокового массива и угол между осями верхних и нижних анкеров создает условия для уменьшения осевых нагрузок на верхние анкера 9 за счет передачи части их на массив вблизи устьев скважин 5 и 6 в виде опорного давления выводных концов. Размещение соединительных элементов анкеров 9 у боковых стенок выработки 3 позволяет использовать ее как закладочную, для вентиляции, доставки материалов и других целей.Использование способа позволяет повысить несущую способность анкеров 9 и, соответственно, надежность упрочнения пород кровли выработанного пространства, что позволяет увеличивать ее устойчивый пролет, и в некоторых случаях исключить необходимость полного заполнения очистного пространства закладкой (например во вторичных камерах), Это значительно снижает затраты на добычу полезного ископаемого.Формула изобретения Способ упрочнения горных пород, включающий проходку вспомогательной выработки, бурение из нее скважин в кровлю и почву выработки, установку в них соединяющихся между собой анкеров, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности крепления, соединяющиеся анкеры кровли и почвы устанавливают с наклоном друг к другу, при этом анкеры в кровле располагают на контакте с боковыми стенками выработки и с налоном в их сторону, а угол между осями анкеров кровли и почвы определяется из выражения К - 1а = 2 ассщ- - + ,где К - задаваемая величина кратности снижения осевой нагрузки в анкере кровли по отношению к нагрузке при соосных анкерах;ттр, - коэффициент трения материала анкера о породу,Ре Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 1 Заказ 4061 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5