Способ возведения искусственного целика

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22 Заявлено 010880 (21) 2969487/22-03с присоединением заявки Но -(23) Приоритет 51 М,Ю з Е 21 Е 15/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 230882, Бюллетень М 31 Дата опубликования описания 250882(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ЦЕЛИКА Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления горным давлЕнием при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.Известен способ возведения искусственного целика, включающий установку передвижной опалубки и подачу за нее по периферии твердеющего, а в середину сыпучего закладочного .материала 13.Недостатками данного способа являются пониженная несущая способность целика и высокая трудоемкость его возведения в виде ленточного целика из-за сыпучей средней части целика и необходимости передвижки :опалубки при помощи вспомогательных средств.Известен также способ возведения искусственного целика в виде ленты между почвой,и кровлей пласта,.включающий установку эластичной опалубки в виде мешка открытой стороной к выработанному пространству, нагнетание быстротвердеющего раствора в опалубку с торцевой закрытой стороны и ускорителя твердения на границе открытой стороны опалубки, пере,мещение опалубки.при наращивании целика эа счет давления, создаваемого нагнетаемым раствором внутриопалубки 23.Недостатком указанного способа является то, что возведенные искусственные целики из подвижных быстротвердеющих смесей обладают небольшойконечной несущей способностью, аискусственные целики из подвижныхмедленнотвердеющих смесей с высокойконечной несущей способностью необеспечивают эффективного управления горным давлением в начальной стадии, а возведение таких целиков"от личается трудоемкостью работ.Целью изобретения является увеличение несущей способности искусственного целика при управлении горнымдавлением.Эта цель достигается тем, чтосогласно способу искусственный целиквозводят одновременно из боковыхисредней параллельных полос на всюмощность пласта, причем боковые полосы возводят из материала, обладающего меньшими сроком твердения и набором прочности, чем материал, иэ которого возводят среднюю полосу искусственного целика, кроме того, боковыеи среднюю полосы искусственного це 953229лика до затвердевания боковых полос изолируют перемычками.На фиг.1 изображены опалубка и искусственный целик, вид сбоку; на Фиг.2 - опалубка и целик, вид сверху, на фиг.3 - разрез А-А на Фиг,1 на 5 фиг,4 - график набора прочности полос искусственного целика; на фиг.5 - узел 1 нижняя частьграфиков, соответствующая началу твердения подвижных смесей) на фиг.4. )ОИскусственный целик 1 выполнен из боковых 2 и средней полосы 3, причем несущая способность и время твердения смеси средней полосы 3 боль ше несущей, способности. времени 15 твердения смеси боковых (крайних) полос 2.Искусственный целик возводят с помощью опалубки 4, включающего оболочку в виде мешка 5, выполненную иэ упругого материала. Внутри оболочки встроен каркас 6 с каналами 7-9 для нагнетания подвижной твердеющей смеси средней полосы, для нагнетания подвижной твердеющей смеси крайних полос и для подачи реагента, ускоряющего процесс твердения смеси крайних полос, Внутренняя полость оболочки разделена вертикальными перемычками 10, по крайней мере, на три зоны А , б и В, в каждую З 0 из которых подведен канал для нагие", тания подвижной твердеющей смеси.Возведение искусственного целика осуществляется следующим образом.В выработанном пространстве очист ного забоя или подготовительнбй выработки между боковыми породами устанавливают опалубку 4 открытой поверхностью в сторону возводимого целика. К каналам 7-9 каркаса б подсоединяют трубопроводы для нагнетания исходных компонентов: к каналу 7 подвижную твердеющую месь, обеспечивающую высокую несущую способность средней полосе 3 искусственного 45 целика 1, но за сравнительно продолжительный промежуток времени, к каналам 8 - подвижную быстротвердеющую смесь, обладающую в готовом целине сравнительно небольшой несущей способностью, к каналам 9- реагент, ускоряющий процесс твердения. После окончания всех наладочных работ производят одновременное нагнетание всех компонентов будущего искусственного целина. Причем, попав во внутреннюю полость опалубки 4, подвижные твердеющие смеси, благодаря вертикальным перемычкам 10, непосредственно не контактируют. Каждый из видов смесей перемещается по своей зоне и набирает прочность в соответствии с графиками, представленными на фиг,4; быстротвердеющая смесь - по зонам А и 8 и в соответствии с графиком 11, а медлен нотвердеющая смесь - по зоне б и всоответствии с графиком 12, Времяпрохождения смесями своих зон, те.время начала непосредственного контактирования полос 1 онг, устанавливают с помощью вертикальных перемычек так, что несущая способностькрайних полос искусственного целикав этот момент не меньше, а большеили, по крайней мере, равна давлению нагнетания еще подвижной смесисредней полосы. Что может быть предс.авлено выражением 6 ,где Д - прочность боковых полос;4, - давление раствора в среднейполосе искусственного целика,На графике известной зависимостинесущей способности быстротнердею-щей смеси от времени (кривая 1 нафиг.5) по оси 8 отмеряют уровень давления с, с которым нагнетают подвижную твердеющую Смесь средней полосыв опалубки 4. Проводят прямую, параллельную оси 1 . На пересечении этой прямой с графиком 6 б с=Я) находят точку, из которой опускают перпендикуляр на ось. Отрезок 01 кон определяет время с. начала твердения смесей, по истечении которого смесипройдут расстояние, равное длине вертикальной перемычки 10 (фиг,1 и 2), и начнут непосредственно контактировать. Но при этом несущая способностькрайних полос 2 искусственного целика уже будет не меньше уровня давления нагнетания смеси средней полосы 3, что исключит разрушение крайних полос целика. Таким образом, еще находясь в опалубке 4, искусственный целик 1 приобретает свои конечные очертания, а по выходе из под устройства - несущую способность, достаточную для восприятия горного .давления от непосредственных и ложных вмещающих пород.Перемещение опалубки 4 и непрерывность процесса возведения целика происходит под действием внутренней силы, как бы отталкивающей опалубку 4 от уже возведенной и достаточно затвердевшей части искусственного целика 1.Благодаря этому обеспечивается возможность сразу же вслед эа выемкой или проходкой предотвратить обру"шение слабых и ложных непосредственных вмещающих пород и одновременно оказывать увеличивающееся сопротив ление смещению основных вмещающих пород, что существенно повышает эффективность управления горным давлением. Кроме того, предлагаемый способ позволяет отказаться от сооружения опалубки в выработанном пространстве, если необходимо возвести искусственный целик с высокой несущей способностью, но из медленнотвер953229 Формула изобретения г,У6231/ное ИИПИ Зак раж 470 Под деющей смеси, например, для охраныштреков. Тем самым снижается трудоемкость работ по управлению горнымдавлением. 1.Способ возведения искусственного целика в виде ленты между почвой и кровлей пласта, включающий нагне тание твердеющего раствора с ускорителем твердения в передвижную опалубку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения несущей спо-. собности искусственного целика при управлении горным давлением, искус ственный целик возводят одновременно из боковых и средней параллельных полос, причем боковые Полосы возводят из материала, обладающего меньшими сроком твердення и набором прочности, чем материал, из которого возводят среднюю полосу искусственногоцелика.2Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что боковые и среднююполосы искусственного целина до затвердевания боковых полос изелируютперемычками.Источиики информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2853759/23-03,кл. Е 21 Р 15/00, 1979.2. Авторское свидетельство СССРУ 723188, кл. Е 21 Г 15/00, 1977