способ крепления уступа карьера в условиях вечной мерзлоты

Формула изобретения

1. Способ крепления уступа карьера в условиях вечной мерзлоты, включающий анкерное закрепление массива породы и его упрочнение инъецированием полимерными смолами, отличающийся тем, что замковую часть трубчатых анкеров раскрепляют за зоной сезонного протаивания пород и заполняют твердеющим раствором, а инъецирование зоны сезонного протаивания пород осуществляют через перфорацию в трубах.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при положительных температурах среды закрывают, а при отрицательных температурах среды открывают устья трубчатых анкеров и размещают в них полимерные трубки меньших диаметра и длины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ крепления уступа карьера, включающий бурение вертикальных и наклонных с горизонту скважин с попарным соединением забоев, охлаждение пород холодным воздухом, намораживание льдогрунтового массива и нанесение теплоизоляционного слоя (Колыма, 1992, N 6, стр. 14).

Недостатком данного способа является значительный объем капитальных работ и невозможность дополнительного подзамораживания массива, что снижает его устойчивость в летне-осенний периоды.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является способ крепления уступа карьера, включающий анкерное закрепление массива породы и его упрочнение инъецированием полимерными смолами ("Устойчивость бортов и осушение карьеров" Арсентьев А.И. и др. М., Недра, 1982, стр. 100 - 102).

Способ не обеспечивает достаточной устойчивости уступа при его использовании в условиях вечной мерзлоты.

Целью изобретения является повышение устойчивости уступов на карьерах, работающих в условиях вечной мерзлоты.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного способа, включающего анкерное закрепление массива и его упрочнение инъецированием полимерными смолами, в предлагаемом способе замковую часть трубчатых анкеров раскрепляют за зоной сезонного протаивания пород и заполняют твердеющим раствором, а инъецирование зоны сезонного протаивания пород осуществляют через перфорацию в трубах. Кроме того, при положительных температурах среды закрывают, а при отрицательных температурах среды открывают устья трубчатых анкеров и размещают в них полимерные трубки меньших диаметра и длины.

Способ поясняется рисунками. На фиг. 1 изображен общий вид крепления уступа; на фиг. 2 - вертикальный разрез по плоскости трубчатого анкера.

Способ заключается в следующем. Определяют зону сезонного протаивания пород уступа 1, которая по данным наблюдений достигает 3 - 6 метров. В зависимости от величины зоны сезонного протаивания пород определяют длину замковой части анкера 2, достаточную для удержания анкером массива пород. По расчетной схеме уступ обуривают скважинами. В скважинах раскрепляют трубчатые перфорированные анкера 3 известными способами. Замковую часть трубчатого анкера 2, расположенную за зоной сезонного протаивания пород 1, заполняют твердеющим раствором и перекрывают с помощью забойки 4. В качестве твердеющего раствора используют полимерные смолы или цементные смеси. Прочностные свойства мерзлого массива пород снижаются вследствие вытаивания льда, играющего роль цементирующего состава в трещинах и породах. Поэтому после набора нормативной прочности твердеющим раствором зону сезонного протаивания пород 1 через перфорацию в трубчатом анкере под давлением инъецируют полимерными твердеющими смолами. Перед инъецированием упрочняемый массив промывают водой от льдопородной мелочи. Все работы проводят при положительной температуре среды в конце летнего периода. При отрицательной температуре среды устья трубчатых анкеров открывают и помещают в полую часть анкеров полимерные трубки 5 меньших диаметра анкера и длины зоны сезонного протаивания пород, не доводя до забойки 4. Это выполняется с целью циркуляции холодного воздуха в анкере. При сезонной смене температуры на положительную устья трубчатых анкеров перекрывают пакерами 6, а при необходимости пространство трубчатого анкера заполняют охлаждающим составом (фреон, азот).

Кроме того, на поверхность упора могут наносить теплоизолирующий, светоотражающий экран.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет по сравнению с прототипом повысить устойчивость бортов карьера в условиях вечной мерзлоты.