способ анкерования горных пород

Формула изобретения

Способ анкерования горных пород, включающий бурение шпуров, установку в них стержневой арматуры и скрепление ее с горным массивом кольцевым слоем минимальной толщины из скрепляющих синтетических смол, отличающийся тем, что арматуру устанавливают с увеличенной несущей способностью на разрыв, соответствующей по равнопрочности сопротивлению сдвигу кольцевого слоя скрепляющей смолы, при этом толщину t кольцевого слоя скрепляющего вещества определяют из выражения

t = (0,08 - 0,12)Da,

где Da - диаметр стержня анкера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, а конкретно к технологии упрочнения горных пород путем их анкерования с применением синтетических смол.

Известен способ анкерования горных пород, включающий бурение шпуров, установку в них стержневой арматуры и скрепление ее с горным массивом синтетическими смолами (1).

Недостатком известной технологии является неоправданно высокий расход вяжущих веществ из-за несоблюдения оптимальных параметров диаметров шпуров и стержней арматуры.

Известен также способ анкерования горных пород, включающий бурение шпуров, установку в них стержневой арматуры и скрепление ее с горным массивом посредством синтетических смол. При этом шпуры бурят диаметром, превышающим диаметр стержневой арматуры на минимально необходимую величину толщины кольцевого слоя скрепляющего вещества, обеспечивающее необходимое силовое закрепление анкера (2).

Недостаток известной технологии анкерного крепления горных пород заключается в том, что она не предусматривает параметрической связи между арматурой и шпуром и силовой характеристики арматуры.

Целью изобретения является повышение несущей способности крепи за счет повышения несущей способности на разрыв наиболее слабого звена - арматуры - при снижении габаритов и расхода материалов на возведение крепи.

Поставленная цель достигается за счет того, что при анкеровании горных пород, включающем бурение шпуров, установку в них стержневой арматуры и скрепление ее с горным массивом кольцевым слоем минимальной толщины их скрепляющих синтетических смол, арматуру устанавливают с увеличенной несущей способностью на разрыв, соответствующей по равнопрочности сопротивлению сдвигу кольцевого слоя скрепляющей синтетической смолы, при этом толщину кольцевого слоя скрепляющего вещества определяют из выражения

t = (0,08 - 0,12)Da,

где t - толщина кольцевого слоя между стенками шпура и стержнем анкера; Da - диаметр стержня анкера.

Такое решение позволяет сохранить высокую несущую способность крепи за счет повышения несущей способности на разрыв наиболее слабого звена - арматуры - при снижении габаритов и расхода на возведение крепи.

Технология анкерного упрочнения горных пород предлагаемым способом, так же как известные технологии анкерования горных пород, включает бурение шпуров, установление в них стальной стержневой арматуры и скрепление ее с горным массивом посредством синтетических смол. Отличительной особенностью предлагаемой технологии является то, что применяют высокопрочную арматуру, и диаметр шпура(ов) принимают в соответствии с принятой параметрической зависимостью между диаметром шпура и толщиной кольцевого слоя из выражения

t = (0,08 - 0,12)Da.

Применение предлагаемой технологии анкерования горных пород, т.е. строгое соблюдение соответствия диаметра стержня диаметру шпура или наоборот - диаметра шпура диаметру анкера, наряду со снижением затрат на бурение шпуров и расхода металла (стали) на стержневую арматуру приводит к значительному снижению расхода полимерных скрепляющих составов. В таблице приведен расход полимерных составов для шпуров диаметром 27,30 мм и для анкеров диаметром от 16 до 27 мм.

Достижение указанных результатов возможно при четком соблюдении предлагаемой технологии анкерования, при обеспечении необходимым технологическим оборудованием, особенно в необходимом ассортименте буровым инструментом, при применении высокопрочной арматурной стали для анкеров, а также при правильном выборе параметров анкерной крепи в зависимости от горнотехнических и геологических условий разработки месторождений полезных ископаемых.

Источники информации

1. Анкерная крепь. Справочник, М., Недра, 1990 г., с. 54-60.

2. Мельников Н.И. Анкерная крепь, М., Недра, 1980 г., с. 161-167.