RU2444629C1 - Reinforcement method of mine workings with anchor support in rocks prone to soil heaping - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: during reinforcement of mine workings with anchor support in rocks prone to soil heaping there drilled are bore pits into the roof and sides of mine working; and anchor bars, support elements and tie bars are installed in them. Anchors are installed into the sides at an angle to bedding. The first anchor is located at minimum technically possible distance from the roof of mine working. Length of side anchors is determined by mathematical formula.

EFFECT: reducing the soil heaping of mine workings.

1 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для крепления горных выработок в породах, склонных к пучению.The invention relates to the mining industry and can be used for fastening mine workings in rocks prone to heaving.

Известен способ снижения пучения почвы горных выработок (патент RU №2019705, опубл. 15.09.1994 г.). Сущность изобретения заключается в том, что в почве выработки пробуривают скважину, определяют по геологическим данным слой пластичных горных пород и производит в этом слое камуфлетный взрыв. Пластичные породы уплотняются с образованием полости, в которую обрушают расположенные над ней горные породы. При этом в почве выработки образуется зона, заполненная разуплотненной горной массой, обладающая высокой податливостью.A known method of reducing heaving soil of mine workings (patent RU No. 2019705, publ. 09/15/1994). The essence of the invention lies in the fact that a well is drilled in the working soil, a layer of ductile rocks is determined by geological data and produces a camouflage explosion in this layer. Plastic rocks are compacted with the formation of a cavity into which the rocks located above it collapse. In this case, a zone is formed in the soil of the mine, which is filled with decompressed rock mass, which is highly supple.

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость работ, невозможность использования выработки в качестве транспортной из-за неровностей почвы, а также то, что образовавшиеся зона обладает малой податливостью, что при интенсивном горном давлении не обеспечивает эффективной защиты от пучения почвы; высокая опасность в связи с необходимостью выполнения определенного объема взрывных работ.The disadvantage of this method is the high complexity of the work, the inability to use the excavation as a transport due to unevenness of the soil, and the fact that the formed zone has low flexibility, which at intense rock pressure does not provide effective protection against soil heaving; high danger due to the need to perform a certain amount of blasting.

Известен распространенный способ борьбы с пучением породы методом анкерования почвы выработок, включающий бурение шпуров в почве и установку анкеров с цементным закреплением штанг (см. Ш.А. - Г.Болгожин, Г.Д.Лезин. Охрана, крепление и поддержание выработок на большой глубине, Алма-Ата, "Наука" Казахской ССР, 1988, с.39-41).A well-known widespread method of combating rock heaving by anchoring the mine workings, including drilling holes in the soil and installing anchors with cement fastening rods (see Sh.A. - G. Bolgozhin, GD Lezin. Protection, fastening and maintaining workings on a large depth, Alma-Ata, "Science" of the Kazakh SSR, 1988, p. 39-41).

Недостатком способа является высокая трудоемкость работ и недостаточная его эффективность, так как пучение почвы снижается не более 10-30%.The disadvantage of this method is the high complexity of the work and its lack of effectiveness, since heaving of the soil is reduced by no more than 10-30%.

Известен способ крепления горных выработок, пройденных в породах, склонных к пучению (патент RU №2134350, опубл. 10.08.1999 г.), который является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и который мы принимаем в качестве прототипа. Сущность изобретения заключается в том, что вначале производят установку основной крепи технологически заданного профиля, перетяжку кровли и анкерное крепление вспученных пород. В зонах вскрытия или присечки вспучивающих пород проводимой горной выработки в почве и (или) бортах последней производят установку полимерных анкеров с одновременным нагнетанием быстротвердеющего полимерного состава сразу во все шпуры в соответствии с принятым паспортом крепления, при этом направление шпуров в почве осуществляют с учетом направления смещений вспучиваемых частей контура выработки.A known method of fastening mine workings, passed in rocks prone to heaving (patent RU No. 2134350, publ. 08/10/1999), which is the closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result, which we accept as a prototype. The essence of the invention lies in the fact that first they install the main lining of a technologically predetermined profile, hauling the roof and anchoring the expanded rocks. In the zones of opening or notching of the intumescent rocks of the conducted mining in the soil and (or) the sides of the latter, the installation of polymer anchors is carried out with the simultaneous injection of quick-hardening polymer composition immediately into all holes in accordance with the accepted passport, while the direction of the holes in the soil is carried out taking into account the direction of displacements intumescent parts of the output circuit.

Недостатком данного способа является сложность и многооперационность технологии. Техническим результатом изобретения является снижение пучения почвы горных выработок за счет уменьшения удельной нагрузки на нее и перемещения максимального опорного давления в массив.The disadvantage of this method is the complexity and multi-operation technology. The technical result of the invention is to reduce heaving of the soil of the mine workings by reducing the specific load on it and moving the maximum reference pressure into the array.

Технический результат достигается тем, что в кровлю и бока выработки бурятся шпуры и производят установку анкерных стержней, опорных элементов и затяжки, согласно изобретению анкеры в бока устанавливаются под углом к напластованию, первый анкер располагают на минимальном технически возможном расстоянии от кровли выработки, а длину их определяют по формуле

,The technical result is achieved by the fact that boreholes are drilled into the roof and the working sides and the anchor rods, supporting elements and tighteners are installed, according to the invention, the anchors are installed at the sides at an angle to the bedding, the first anchor is placed at the technically minimum distance from the working roof, and their length determined by the formula

,

где l _a - длина анкеров установленных в кровле выработок; α - угол наклона шпуров к горизонтальной плоскости.where l _a - the length of the anchors installed in the roof of the workings; α is the angle of inclination of the holes to the horizontal plane.

Способ поясняется чертежом, на котором 1: 1 - кровля выработки, 2 - бока выработки, 3 - анкер, 4 - анкеры, установленные в бока выработки.The method is illustrated in the drawing, in which 1: 1 is the roof of the mine, 2 is the side of the mine, 3 is the anchor, 4 is the anchor installed in the mine.

Способ осуществляется следующим образом: в кровлю (1) и бока (2) выработки бурятся шпуры (3), устанавливают в них анкерные стержни, а в бока выработки (4) они устанавливаются под углом к напластованию, первый анкер располагают на минимальном технически возможном расстоянии от кровли выработки, а длину их определяют по формуле (1).The method is as follows: bore holes (3) are drilled into the roof (1) and the sides (2) of the excavation, anchor rods are installed in them, and in the production sides (4) they are installed at an angle to the bedding, the first anchor is placed at the minimum technically possible distance from the roof of the mine, and their length is determined by the formula (1).

Преимущество данного способа в его технологичности, а также в том, что процесс крепления исключает последующие трудоемкие мероприятия по борьбе с пучением.The advantage of this method is its manufacturability, as well as the fact that the fastening process eliminates subsequent labor-intensive measures to combat heaving.

Claims (1)

Способ крепления горных выработок анкерной крепью в породах, склонных к пучению почвы, включающий бурение шпуров в кровлю и бока выработки, установку в них анкерных стержней, опорных элементов и затяжки, отличающийся тем, что анкеры в бока устанавливаются под углом к напластованию, первый анкер располагают на минимальном технически возможном расстоянии от кровли выработки, а длину их определяют по формуле

где l_a - длина анкеров установленных в кровле выработок;
α - угол наклона шпуров к горизонтальной плоскости. The method of fixing the mine workings with anchor support in rocks prone to soil heaving, including drilling holes in the roof and working sides, installing anchor rods, supporting elements and tighteners in them, characterized in that the anchors are installed at the sides at an angle to the bedding, the first anchor is placed at the minimum technically possible distance from the roof of the mine, and their length is determined by the formula

where l _a - the length of the anchors installed in the roof of the workings;
α is the angle of inclination of the holes to the horizontal plane.

Images