Способ охраны подготовительных выработок

(51)5 Е 21 О 11/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТН АНИ ОБ И ТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ кровле;2- глу 1 ботки;а 1-дли нагрузкой тре пробуренные с ной крепи, 7 -овышеей подвление рмаций ческой о поперечноесече - сечение выработи, где й - радиус оторой бурится вееророго перпендику - глубина скважин в(71) Институт геотехнической механики АН УССР(56) Заславский Ю.З., Зорин А.НЧерняк И.Л. Расчет параметров крепи выработок глубоких шахт. - Киев: Техника, 1972, с, 156,Таранов П,Л., Лавриненко В,В., Антоневич И.Н., Чересло Л.С. Разрушение породного массива за контуром выработок. - Шахтное строительство, 1969, 1 ч. 1, с. 5-8. (54) СПОСОБ ОХРАНЫ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК(57) Использование: в горной промышленности при проведении подготовительных выработок. Цель - безремонтное поддержание выработки путем обесйечения возможности управления поведением зоны Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении подготовительных выработок,Целью изобретения является и ние устойчивости срока службы креп готовительных выработок и упра поведением зоны неупругих дефо путем воздействия на породы стати нагрузкой. На фиг. 1 изображе .ние выработки; на фиг. ки в плоскости ее о выработки, по контуру скважин, плоскость ко лярна оси выработки; .неупругих деформаций. Сущность изобретения: новый способ охраны подготовительных выработок, включающий проведение выработки, возведение временной и постоянной крепей, бурение вееров скважин вокруг выработки на глубину зоны неупругих деформаций и проведение статического нагружения вмещающих пород путем размещения в скважинах ампул с невзрывчатым разрушающим средством (НРС). Разрушение пород происходит поэтапно во времени в направлении от контура выработки в глубь . массива и по контуру от почвы выработки к ее кровле, при этом скважины бурят по контуру выработки и вдоль оси выработки на расстоянии друг от друга, равном удвоенной длине образованных действием НРС трещин. Положительный эффект: повышение . устойчивости выработки и управление поведением зоны неупругих деформаций. 2 ил. ина скважин в боках вы а образованных статическ щин на одном участке;. 1-5 кважины, 6- участок време участок постоянной крепи. Изобретение осуществляется следующим образом,Проводится подготовительная выработка, у забоя устанавливается временная ,крепь и на расстоянии не более 3 м от забоя устанавливается постоянная крепь. За постоянной крепыш на расстоянии не более чем длина образованных статической нагрузкой трещин от последней точки постоянной крепи бурится веер скважин.. Для вмещающих проводимую выработку пород известными методами определяются поверхность естественного скола породы и.толщина скалываемых слоев при образовании зоны неупругих. деформаций вокруг выработки. По ним устанавливают участки статического воздействия на массив.С учетом величины эоны неупругих деформаций. определяют глубину бурения скважин вокруг выработки. Глубина скважин равна радиусу зоны неупругих деформаций вокруг выработки. Так, для крепких пород 1 = 8 разрушенная зона в кровле до замков крепи) равна радиусу выработки В, а в боках - для пород небольшой крепости . В 2 - Ь + В Ь - зона нарушенных пород после проведения выработки БВР), Экспериментально установлено, что при проведении выработок по простиранию при применении аммонита ПЖВ(что соответствует применяемому аммониту Т) для пород крепостью 1 = 4-6 размер зоны нарушения достигает 1 м, для пород крепостью= 6-8 размер нарушения равен примерно 0,6 м, При проведении выработок вкрест простирания глубина нарушения больше на 100.Диаметр скважины должен соответст-. вовать диаметру амплитуды с невзрывчатым разрушающим веществом таким образом, чтобы диаметр скважины был больше диаметра ампулы на 1-2 мм.По длине образованных статическимвоздействием трещин определяют расстояние между скважинами в одной плоскости и между веерами скважин вдоль выработки. Расчет расстояния, между скважинами производят по формуле, определяющей длину трещин,. Протяженность трещины зависит от радиуса шпура го, упругого модуля НРС Енрс и параметров горной породы: упругого модуля Е, коэффициента интенсивности напряжений Кс, напряжения устойчивого развития трещины, развиваемого НРС внутри шпура: Ьр=2 (К 1 с) ЕнрсРасчет расстояния между шпурами производят в следующей последовательности: Р(1 ) берется равной орос - пределу прочности на растяжение данной породы, соответственно Ем 4, Кс - из таблицы; Енрс берется равным 10 МПа.Задавая г, рассчитываем ,р, которая определяет расстояние между шпурами. Для надежности образования магистральных трещин между шпурами расстояние между ними берется на 20 меньше полученного по расчету,После бурения скважин готовят рабочую смесь невзрывчатого разрушающего ве 5 щества и закладывают его в ампулы длиной,равной длине установленных участков воздействия. Следует принять следующую схему разрушения в скважинах; разрушениедолжно происходить последовательно от10 контура выработки в глубь массива, а по. контуру выработки разрушать вмещающиепороды необходимо последовательно от по,чвы к кровле.После схватывания невзрывчатого раз 15 рушающего вещества происходит послойное полное разрушение зоны неупругихдеформаций для достижения полного и равномерного контакта крепь - вмещающие породы, создания податливой зоны вокруг20 крепи, способной воспринять основныесмещения горного массива. После полногоразрушения, контроль за которым осуществляется бурением керновых скважин, возводится участок постоянной крепи, равный25 удвоенной длине образованных статйческой нагрузкой трещин, и цикл работ повто. ряется.П р и м е р. На шахте "КрасноармейскаяЗападная" на глубине 708 м по прочнымЗО песчаникам ф = 6-8) проводится квершлагдиаметром 4 м. Непосредственно у забоявыработки устанавливаются в качестве временной крепи арки СНП - 27 с расстояниеммежду ними 0,5 м, с некоторым отставанием35 от забоя междурамное пространство затягивается железобетонной крепыш. На расстоянии образованных статическойнагрузкой трещин от края постоянной крепи, которое для данных пород от действия40 НРС в одной скважине диаметром 59 ммсоставляет а.= Ь 7 см, над постояннойкрепыш бурится веер скважин, расстояниемежду которыми по контуру составляет 2 а0,8 м, Глубина скважин равна в кровле=45 0,6 + 4 м, в боках= 0,6 + 2 м, диаметрскважин 2 г = 0,059 м. Скважины заполняются ампулами с НРС согласно схеме замедления. Статическое нагружение производитсяпоследовательно от скважины 1 к скважине50 5 до полного разрушения вмещающих пород. Контроль разрушения производитсябурением керновых скважин.Преимущества предлагаемого способапо сравнению с прототипом состоят в техно 55 логичности применения НРС для созданияуправляемой зоны разрушенных пород, вшироком диапазоне горно-геологическихусловий для его применения. Использование предлагаемого способа дает возможность достичь повышения устойчивостиГ1820002 фиг,1 иг.2 Составитель А.Зори Техред М.МоргенталКорректор б, Кравц едакт каз 2012 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 П одственн выработки, увеличения срока службы крепей капитальных выработок. Формула изобретения Способ охраны подготовительных выработок, включающий проведение выработки, возведение временной и постоянной крепи, бурение вееров скважин вокруг выработки на глубину зоны неупругих деформаций,отл ича ющийсятем,что,с целью беэремонтного поддержания выработки путем обеспечения воэможности управления поведением зоны неупругих деформаций, производят статическое нэгружение вмещающих пород путем размещения в скважинах ампул с НРС с разрушением вмещающих 5 пород во времени поэтапно в направлении от контура выработки вглубь массива и по контуру от почвы выработки к ее кровли, при этом скважины бурят по контуру выработки и вдоль оси выработки на расстоянии одна 10 от другой, равном удвоенной длине образованных действием НРС трещин.