способ возведения безврубовой перемычки в штольне, пройденной в склоне горы

Формула изобретения

Способ возведения безврубовой перемычки в штольне, пройденной в склоне горы, включающий бурение шпуров по контуру выработки, сооружение полого кольцевого канала по периметру выработки в створе расположения шпуров, укладку в тело перемычки двух отрезков труб для нагнетания в кольцевой канал цементного раствора, установку в шпуры стальных стержней, подачу под давлением в кольцевой канал и шпуры цементного раствора, отличающийся тем, что перемычку возводят на удалении от устья штольни, превышающем расстояние от поверхности скольжения, формирующейся в склоне горы, до устья штольни, при этом шпуры бурят на глубину больше глубины распространения, в окрестности выработки, области повышенной интенсивности трещин, возникающих в массиве при проходке выработки, при этом в шпуры нагнетают тампонажный раствор, устойчивый к агрессивным шахтным водам, а расстояние между шпурами определяют из выражения:

S 2 ,

где - глубина распространения тампонажного раствора в массив в окрестности шпура.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ возведения перемычки, включающий установку деревянного щита, опоры и укосин на расстрел (.Справочник по закладочным работам. Под ред. Д.М. Бронникова и М.Н. Цыганкова - М.: Недра, 1989, с.127).

Однако недостатком данного способа является ненадежность конструкции при значительных нагрузках на перемычку.

Известен способ возведения перемычки, включающий установку в горной выработке опалубки и заполнение межопалубочного пространства бетонной смесью, причем межопалубочное пространство в пределах высоты коробового свода выработки заполняют бетонной смесью с добавкой невзрывчатого разрушающего средства (НРС-1) в следующем соотношении масс: песчано-гравийная смесь 72%; цемент 18%; НРС - 12%; вода 8%, а на границе раздела бетонных смесей укладывают гидроизоляционный материал, причем бетонной смесью с добавкой НРС-1 заполняют приконтурную часть выработки (патент RU № 2069766, опубл. 27.11.1996).

Однако данный способ возведения перемычки не предотвращает проникновение агрессивных вод за контуром перемычки по трещинам возникающих в окрестности выработки при ее проходке, кроме того данный способ имеет низкую надежность его использования в условиях штолен пройденных в склоне горы.

Известен способ возведения перемычки, включающий создание породного вала из кусков породы с пропуском дренажной трубы через породный вал и установку на породный вал пневмобаллонов. Возведение породного вала производят слоями, при этом после укладки каждого слоя производят заливку пород данного слоя твердеющей бетонной смесью, после схватывания которой производят укладку вышерасположенного слоя, при этом операции по выкладке кусков породы с их заливкой твердеющей бетонной смесью повторяют до достижения высоты породного вала, определяемой из выражения:

Н-h₆ ^p<h<H-h₆ ^cn- ,

где: h - высота породного вала;

Н - высота закладочной выработки;

h₆ ^p - высота пневмобаллона в рабочем состоянии;

h₆ ^cn - высота пневмобаллона при полной его разгрузке;

- зазор между пневмобаллоном при полной его разгрузке и кровлей закладочной выработки, (патент № 2410544 опубл 27.01.2011)..

Однако данный способ возведения перемычки не предотвращает проникновение агрессивных вод за контуром перемычки по трещинам возникающих в окрестности выработки при ее проходке, кроме того данный способ имеет низкую надежность его использования в условиях штолен пройденных в склоне горы.

Известен способ возведения безврубовой перемычки, взятый в качестве прототипа, включающий бурение шпуров по контуру выработки, сооружение полого кольцевого канала по периметру выработки в створе расположения шпуров, укладку в тело перемычки двух отрезков труб для нагнетания в кольцевой канал цементного раствора,, установку в шпуры стальных стержней, подачу под давлением в кольцевой канал и шпуры цементного раствора, (Шахтные перемычки. Госгортехиздат, 1962, с.48-49; Бухман ЯЗ., Молотков П.Г.).

Однако данный способ имеет низкую надежность его использования в условиях штолен пройденных в склоне горы.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого способа, является повышение надежности возведения перемычки в условиях штолен пройденных в склоне горы.

Технический результат достигается тем, что в способе возведения безврубовой перемычки в штольне пройденной в склоне горы, включающим бурение шпуров по контуру выработки, сооружение полого кольцевого канала по периметру выработки в створе расположения шпуров, укладку в тело перемычки двух отрезков труб для нагнетания в кольцевой канал цементного раствора, установку в шпуры стальных стержней, подачу под давлением в кольцевой канал и шпуры цементного раствора, перемычку возводят на удалении от устья штольни, превышающим расстояние от поверхности скольжения, формирующейся в склоне горы до устья штольни, при этом шпуры бурят на глубину больше глубины распространения, в окрестности выработки, области повышенной интенсивности трещин, возникающих в массиве при проходке выработки, причем в шпуры нагнетают тампонажный раствор устойчивый к агрессивным шахтным водам, а расстояние между шпурами определяют из выражения:

S 2

где - глубина распространения тампонажного раствора в массив в окрестности шпура На фиг.1 показана схема установки перемычки в штольне пройденной в склоне горы. На фиг.2 сечении закладываемой выработки. На фиг.3 показан разрез по линии А-А. Способ осуществляется следующим образом: в штольне 1 пройденной в слоне горы устанавливают безврубовую перемычку 2 на удалении, от устья штольни 3 превышающим расстояние от поверхности скольжения 4 формирующейся в склоне горы до устья штольни 3 (фиг.1), (L=X₁+Х₂ ), где L - расстояние от устья штольни 3 до перемычки 2; X ₁ - расстояние от устья штольни 3 до поверхности скольжения 4; Х_2-, расстояние от поверхности скольжения 4 до места установки перемычки, которую с достаточным приближением можно принять равной 3h где h - высота штольни. По периметру штольни в центре будущей перемычки бурят шпуры 5 диаметром 70 мм, длиной больше глубины распространения,, в окрестности выработки области повышенной интенсивности трещин 6, возникающих в массиве при проходке выработки {hш>hт), (фиг.3), а расстояние между шпурами определяют из выражения S 2a, где а - глубина распространения тампонажного раствора в массив в окрестности шпура Устья шпуров огораживаются желобом 7 из досок. Сечение желоба принимается 100×100 мм. В шпуры устанавливаются металлические стержни 8 диаметром 35 мм. При этом наращивание желоба 7 производится по мере возведения перемычки, Когда высота перемычки достигнет 1,5-1,8 м, в тело перемычки укладываются два отрезка стальных труб 9 диаметром 50 мм таким образом, чтобы через них можно было нагнетать в желоб тампонажный цементный раствор. После возведения перемычки по всему ее периметру образуется полый кольцевой канал, в который через стальные трубки 9 подается под давлением 0,3-0,6 МПа тампонажный раствор 10 устойчивый к агрессивным шахтным водам. В качестве анодного замедлителя коррозийных процессов арматурной стали в бетонах может использоваться, например, NITCAL (Нитрат кальция технического качества (CN)). Нитрат Кальция, обладает свойствами: ускоренным набором прочности; повышает качество монолита; устойчивостью к трещинообразованию; долгосрочное повышение прочностных характеристик бетона. Твердеющая часть раствора постепенно заполняет пустоты (канал, шпуры) и проникает в трещины и поры перемычки и боковых пород. Для спуска воздуха и замера напора воды за перемычкой в верхней части ее монтируются трубы 11 и 12. Последняя труба оборудуется манометром Для отвода воды пропущена труба 13

Данный способ возведения закладочной перемычки позволит повысить эффективность закладочных работ.