Способ повышения несущей способности массива, вмещающего выработку

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить качество упрочнения горного массива, сложенного слабыми породами. Определяют длительную прочность слабейшей из литологических разностей, слагающих вмещающий массив. Подготавливают расширяющийся состав к работе (смешивают его с инертным заполнителем так, чтобы прочность слабейшей из пород соответствовала "силовой характеристике" состава). Бурят шпуры 1 на всю толщину упрочняемого слоя. В направлениях, перпендикулярных продольной оси шпура, формируют сжимающие усилия величиной, равной длительной прочности слабейшей литологической разности. При этом в шпуры устанавливают анкеры в виде оболочек 2 из гибкого нерастяжимого материала и заполняют их расширяющимся составом 3, расширяющийся состав 3 передает распирающие усилия 5 на стенки шпура 1. Усилия 5, при одновременной работе нескольких шпуров, превращаются в сжимающие для объема породы, окруженные шпурами 1. Давление на внешней поверхности оболочки 2, создаваемое составом 3, не превышает предел длительной прочности слабейшей из литологических разностей. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLlHAËÈÑTИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 E 21 D 20/00

О1 1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4387356/2 -03 (22) 01,03.88 (46) 30.03.90. Бюц. 1"- 12 (75) М.И.Звонарев (53) 622.285,5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1283402. кл. Е 21 D 11/00, 1987, Авторское свидетельство СССР

9 926314, кл. Е 21 D 20/00, 1982. (54) СПОСОБ IIOBIK!EIIIIiI НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МАССИВА, ВЖЩА10ЦЕГО ВЫРАБОТКУ (57) Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет повысить качество упрочнения горного массива, сложенного слабыми породами. Определяют длительную прочность слабейшей из литологических разностей, слагающих вмещающий массив, Подготавливают рас.ширяющийся состав к работе (смешивают его с инертным заполнителем так, чтобы прочность слабейшей иэ пород соответствовала силовой характеристике" состава). Бурят шпуры 1 на всю толщину упрочняемого слоя. В направлениях, перпендикулярных продольной оси шпура, формируют сжимающие усилия величиной, равной длительной прочности слабейшей литологической разности. При этом в шпуры устанавливают анкеры в виде оболочек 2 из гибкого нерастяжимого материала и заполняют их расширяющимся составом 3, Расширяющийся состав 3 передает распирающие усилия 5 на стенки шпура 1. Усилия 5 при одновременной работе нескольких шпуров превращаются в сжимающие для объема породы, окруженные шпурами 1, Давление на внешней по" верхности оболочки 2, создаваемое составом 3, не превышает предел длительной прочности слабейшей из литологических разностей. 2 ил.

1553704

Изобретение относится к горному

1 елу и может быть использовано для овышения несущей способности вмецавего массива, сложенного слабыми породами, Цель изобретения — повышение каче-ства упрочнения массива слабых пород.

На фиг, 1 схематически показан шпур, разрез; на фиг. 2 — схема формирования сжимающего силового поля в ( ассиве.

На фиг. показаны ыпур 3 оболочка расширяющийся состав 3, пробка 4, аправление действия сил 5, формируемых в массиве. Оболо Зка 2 выполнена из гибкого нерастяжимого материала, например, синтетического или стекло1 кани. Для придания оболочке 2 водоЙепроницаемости, она может быть про11итана латексными составами. Расшиt яющийся состав 3 представляет собой

F апример, водно-песчано-цементную

1 месь с добавлением алюминиевой пудры или р аствор р асыирявцего ся цемен— та типа Brisi ar н смеси с песком.

Целесообразно„ чтобы оболочка 2

3 онструктивно была выполнена по типу мпул, используемых для водяной заойки шнуров перед взрывными работами (т.е,, чтобы открытый конец оболочки

ыл выполнен в виде ниппеля), что ус коряет и упрощает работы по заполнению оболочек расширяющимся составом, Способ осуществляется в следующем порядке.

Из выработки бурят шнуры с отбо1 ром керна из каждой литологической ! разности. Известным способом, например, ис пыт аниями образцов, из готов( ленных из кернов, определяют прочно стные показатели каждой литологической разности, после чего„ используя известные соотношения между длительной и мгновенной прочностями пород, определяют длительную прочность слабейшей литологической разности. Затем зная силовые характеристики распирающиХ составов (т.е. величину распирающего усилия, развиваемого при срабатывании вецества), готовят распирающий состав к работе. Подготовка заключается в придании распирающему составу необходимых силовых характеристик путем ввода в него соответствующего объема инертного заполнителя„ чем достигают соответствие давления на внешней поверхности оболочки 2

i0

QQ

45 о

5Q

55 пр едел у длит ел ь ной про чно ст и слаб ейшей из литологических разностей, Набор материалов, используемых для безвзрывного разрушения, широк (такие материалы имеют величину распирающего усилия до 500 кгс/см ), с учетом того, что длительная прочность пород суцественно меньше мгновенной. Диапазон возможных условий применения способа достаточно широк.

Из выработки бурят шпуры 1, на всю глубину упрочняемого слоя в шпуры 1 вводят оболочку 2, которув известным способом заполняют распирающим составом 3„ после чего в устье шпуров 1 забирают пробку Й, предпочтительно деревяннув. Расширяющийся состав при своем расширении развивает усилия, Которые приложены перпендикулярно поверхности шнура 1. Усилия преврацавтся в сжимаюцие для вмещавшего массива при условии одновременной работы нескольких вееров шпуров 3 (в этом случае, обьем породы, заключенный в сетке из нескольких шпуров, испытывает сжимающие усилия).

Таким образом, объем породы, заключенный в сетке из нескольких шпу- ров, при воздействии на него давления, направленного к оси выработки, находится в объемном напряженном состоянии, что повышает его прочностные характеристики.

Ф о р м у л а и з обретения

Способ повьпления несуцей способности массива, вмещающего выработку, включающий бурение ыпуров; установку в них анкеров и формирование в массиве сжимающих усилии, о т л и ч а юшийся тем,, что, с целью повышения качества упрочнения массива слабых пород, определяют прочность слабейшей литологической разности из слагающих вмецавций массив пород, а сжимающие усилия формируют в направлениях, перпендикулярных продольной оси шпура величиной, равной длительной прочности слабейшей литологической разности, при этом устанавливают анкеры в виде оболочек из гибкого нерастяжимого материала, например стеклоткани, которые заполняют расширявшимся составом в смеси с инертным заполнителем, причем давление на внешней поверхности оболочки, создаваемое расширяющимся составом, не превышает предел длительной прочности слабейшей из литологических разностей.

1553704

Составитель Л.Березкина

Техред М.Ходанич Корректор Т. Малец

Редактор И.Касарда

Заказ 444 Тираж 377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101