Способ укрепления горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 51)5 Е 2 1) 11/1 пособ укреплени уется следующиь горных породспособогл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 669008, кл. Е 02 0 3/12, 978.Авторское свидетельство ССС У 1441073, кл. Е 2 П 20/ОО, 1988, (54) СПОСОБ УКРЕПЛЕИ ГОР Х ПОРОЦ (57) Изобретение относится к угольнои промьгленности и может бь:ть использовано при проведении и поддержании очистных и подготовительных выработок. Оно позволяет говысить зффекивцость укрепления пород путем исключения влияния неоднородности размеров трещин массива Из выработки перед очистньы забоем бурят скваИзобретение относится к угольной промышленности, а именно к химическим способам укрепления массива горных пород при проведении н поддерсании очистных и подготовительных выра боток.Целью изобретения является повышение эффективности укрепления путем исключения влияния неоднородности размеров трещин горного массива,На фиг.1 изображена в плане схема расположения скважин для упрочцения горных пород; на фиг.2 - узел 1 на фиг.1; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1. БО 16241 УЗ жиць цад цгс:тс,: 8 ц:; вставляют и герметцзируют д а цгьектсра, огда сквасцц с:.з:-1 св зог гсссм:льного о 1 цогс л;с ;я еосоди из ицъ ктосв нагнетают скреппякщий ратсс с:; .:.аой осцсе например це.ецт, с-сссогцпсВтс рсй цнъектор цс.с.",у, с цзгер,.".гсс с длиной сь вг:цгс:г ц о:персти для выхода р,с тзр; 1; сго зтппо го запоцяют опт з согс центов оргацическсГО сус.оа сг в с ог .аг цетавтсрез него цепосрс ;стсо с зто ораццчпгас ц жущ:е. игсср псгнопо.цурстац. Размер частцд,компоцецтов раствор:ца гяцсепал.цой основе сол.се рсз1 ь.цкротрешц, а ца ор аци 1 есзо ; ос -,с менье з.пс,-лы, 3Один цэ вариантов реализации способа осуществляется следу,см образом,Из выработки 1 бу 1;ят скважину 2цад пластом 3 в кровлю 4 ца расстоянии Ь от очистного забоя э, причем Ьбопьше, чем расстоя.це Ь, характеризующсе длину зоны опорного давления.5 сквасцу 2 устаавлива,зт ццъскторы 6 и 7 и герметцзцруют их герметиэатором 8.Инъектор, предназцачегный дл подачи оргаггического скрепляющего раствора, напригер ицъектсо 7, цмес т дпину, соизмеримую с длиной скважины 2,а также отверстия 9 для выход скреплгпощего раствора равномерно по всейдлине инъектора 7.11 ри продвигании очистного забоя 5на расстояние Ь до скважины 2, т.е.в момент, когда скважина 2 оказывается в зоне максимального горногодавления, характеризующегося образованием нового количества трещин вмассиве, через инъектор 6 производят 10здкачинание скрепляющего раствора наоснове минерального вяжущего. Учитывая, что минеральные вяжущие на основе цементов и прочих проникают в трещины с раскрытием от 0,1-0,2 мм, то 15происходит заполнение трещин 10 сраскрытием от 0,1 мм и более. 11 риэтом происходит уплотнение массивамежду трещинами 10 до образования системы микротрещин 11 с размером раскрнтия ат бесконечно малого дс 01 мм,Одид:.с, если в системе микротрещин1 запслниг; скреплягогпим растворомтрещины н,.цгдпазсне 0,01 - 0,1 мм,то этого достаточно для укрепления 25массияд н ц-гсг, так как трещины 11с раскрытием менее 0,01 мм, имеющиен;значительную длину, сказьваются обжатыми са всех сторон, Таким образом,трещины 11 с размером более 0,01 мм 30будут склеены, а в микротрещинах сразмером менее 0,01 мм будет значительно увеличен коэффициент трения.Тогда при сохранении подвижностираствора минерального вяжущего в 35скнажше 2 и в трещинах 1 О (с размером раскрытия более 0,1 мм) производят нагнетание скрепляющего растворана основе органических компонентов,например пенсполиуретана, имеющего 40способность проникать в трещины с раскрытием от 0,01 мм и более. Дпя предотвращения заполнения инъектора 7,предназначенного для подачи органического скрепляющего раствора минеральным вяжущим через отверстия 9,что может принести к его парче, предварительно нагнетанию минеральноговяжущего производят заполнение инъектора 7 одним из компонентов органического скрепляющего раствора,Двигаясь под давлением по скважине2 и трещинам О, органический скрепляющий раствор проникает в трещины 11Учитывая, что трещины 10 уже аполнены минеральным вяжущим, то органический скрепляющий раствор будет двигаться преимущественно по системе трещин 11 с раскрытием менее 0,1 мм и заполнять их.Решается вопрос экономного использования скрепляю 1 цего раствора на основе органических дорогостоящих материалов. В то же время совместное применение скрепляющего раствора на минеральной и органической основе позволяет по-новому взглянуть на процесс изменения физика-механических свойств горных пород, так как наличие упругих прослойков из пенсполиуретана в массиве и в макротрещинах следует рассматривать как демпфирующие прокладки, предохраняющие массив и отвердевшее минеральное вяжущее от деформации неупругой, а следовательно, от разрушения. Работая в качестве амортизатора, упругие прослойки гасят колебания, возникающие в горных породах при их обрушении и неравномерном подвигании забоя,Формула из обретения1, Способ укрепления горных пород,включающий бурение скважин н горныймассив, размещение и герметизацюо вних пнъекторов и поэтапную подачу поним скрепляющего раствора, которымсначала заполняют макротрещины, а затем мгкрстрецины, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью павьппения эффективности укрепления путемисключения влияния неоднородностиразмеров трещин, на первом этапе нагнетают скрепляющий раствор на минердльной основе с размером частиц егокомпонентов больше размера микротрещин, а на втором - раствор на органической основе с размером частиц егокомпонентов меныпе размера микротрещин2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что в качестве скрепляющего раствора на минеральной основе используют цемент, фосфогипс,а в качестве раствора на органическойоснове - пенополиуретан, 1624173,К Подписное зобретениям и отк откр Раущская набр Деоиэводст нно-из дательскнц комб инат Патенн жгоро р д, ул, Гагарина 10 1 Заказ 7НИИПИ Государ Тираж венного комитет 113035, Москва,тиям при ГКНТ СС4/5