Спосіб збереження стійкості гірничих виробок

Спосіб збереження СТІЙКОСТІ гірничих виробок, що включає створення розвантажувальних порож нин із заповненням їх непальним матеріалом, який відрізняється тим, що розвантажувальні порожнини виконують у породах, найбільш схильних до деформацій генетичного повернення, і розташовують їх таким чином, щоб найбільші деформації, перпендикулярні площинам нашарувань, максимально можливо були спрямовані в розвантажувальні порожнини, при цьому породу з цих порожнин вибирають не цілком, а пустоти, що залишилися, заповнюють швидкотвердіючими пінами Винахід відноситься до гірничої справи і може бути використаний для підтримки магістральних і підготовчих виробок Відомий спосіб розвантаження контуру гірничих виробок від напруг (а с №877045 МПК6 кл Е 21 D 13/02, аналог), у якому гірничу виробку проводять прохідницьким комбайном, постаченим додатковими виконавчими органами у виді пилок чи фрез з індивідуальним приводом, якими при проходці нарізають радіальні щілини одночасно в покрівлі, боках і ґрунті виробки і потім заповнюють їх податливим матеріалом У шаруватих породах між щілинами бурять шпури і встановлюють анкера, а в породах, схильних до вивітрювання, контур виробки покривають ізолюючим шаром плівки Недоліком даного способу є велика сума початкових витрат на виготовлення, зведення й експлуатацію кріпи, висока трудомісткість її зведення при низької ефективності через радіальний напрямок щілин Відомий спосіб розвантаження контуру гірничої виробки (а с №1546650 МПК6 кл Е 21 D 13/02, прототип), у якому в бортах виробки створюють суцільні кільцеві розвантажувальні порожнини перпендикулярно її подовжньої осі Порожнини розташовують уздовж подовжньої осі виробки на відстані одна від іншої, не перевищуючої їхньої потроєної глибини Захисні зони накладаються одна на іншу, утворюють по всьому контурі виробки породний шар, максимально розвантажений від напруг Порожнини створюють за допомогою механічної нарізки пилками чи вибухом В останньому випадку їх заповнюють податливим матеріалом Загальними ознаками відомого способу і способу, що заявляється, є створення розвантажувальних порожнин, заповнення порожнин непальним матеріалом Недоліком відомого способу є низька ефективність, через неправильне розташування порожнин, їх треба розташовувати не перпендикулярно подовжньої осі виробки, а перпендикулярно площинам нашарування, тому що експериментально було встановлено, що деформації генетичного повернення перпендикулярно нашаруванню приблизно на порядок перевершують деформації в напрямку простягання Це приводить до задавлення виробки, а отже до перекріплення і збільшення фінансових витрат В основу винаходу поставлена задача розробити спосіб збереження СТІЙКОСТІ гірничих виробок, у якому за рахунок зміни напрямку дії деформацій генетичного повернення зберігається СТІЙКІСТЬ гірничої виробки Поставлена задача зважується тим, що в способі збереження СТІЙКОСТІ гірничих виробок, що включає створення розвантажувальних порожнин із заповненням їх непальним матеріалом, ВІДПОВІДНО до винаходу розвантажувальні порожнини виконують у породах найбільш схильних до деформацій генетичного повернення і розташовують їх таким чином, щоб найбільші деформації, перпендикулярні площинам нашарувань, максимально можливо були спрямовані в розвантажувальні порожнини, при цьому породу з цих порожнин вибирають не цілком, а порожнечі, що залишилися, заповнюють швидкотвердіючими пінами Зазначені ознаки складають сутність винахо СО о> сч со ю 53293 ду, тому що є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату - зміни напрямку дії деформацій генетичного повернення Спосіб здійснюється таким чином Попереду забою будь-яких виробок і в околиці раніше пройдених згодом утворюється зона розвантаження У ній глинисті прошари, що володіють високою схильністю до повзучості в масиві, розвантажуючись, виявляються в умовах, сприятливих розвитку деформацій генетичного повернення При значній потужності глинистих сланців піщаники, що знаходяться між сланцями і стінкою пройденої виробки руйнуються Якщо ж у покрівлі, стінках чи ґрунті виробки є піщанисті прошари, між якими залягають глинисті (навіть обмеженої потужності - частки сантиметра), відбудеться відділення останніх від масиву Гірничі роботи в таких умовах цілком можуть супроводжуватися обваленням розшарувавшихся порід У промислових умовах із заданого інтервалу колонкового буравлення свердловини відбирають зразки гірничих порід, у яких і поруч з якими буде проходитися виробка Далі по відомих методиках визначають схильність відібраних зразків гірничих порід до деформацій генетичного повернення При проходці гірничих виробок з тієї сторони чи сторін, де залягають найбільш схильні до деформацій генетичного повернення породи, створюють розвантажувальні порожнини (у боках виробки - НІШІ, у ґрунті -траншеї, у покрівлі - виїмки) Порожнини створюються за допомогою вибуху, відбійних молотків чи механічними способами Величина порожнин (глибина, ширина, висота) розраховується за даними про схильність до деформацій генетичного повернення Відомо, ЩО найбільш великі деформації генетичного повернення перпендикулярні площинам нашарувань, отже, порожнини мають бути розпорядженні так, щоб деформації перпендикулярні площинам нашарувань максимально можливо були спрямовані в названі виїмки Зруйнована порода з порожнин не повинна ці лком вибиратися, а в порожнечі щоб уникнути скупчень метану подається швидкотвердіюча піна Приклад здійснення способу на шахті їм Гаєвого При проведенні дослідження використовували зразок-циліндр, отриманий при колонковому буравленні свердловини в піщанистих сланцях поміжпластя rris1 Гріцинка - ms Куций гор 975м Установили, що величина деформацій генетичного повернення перпендикулярних нашаруванню в 7,7 рази більше ніж величина деформацій генетичного повернення рівнобіжних нашаруванню Визначили з якої сторони від польового штреку №26 гор 975м залягає найбільш схильний до деформацій генетичного повернення піщанистий сланець і ВІДКІЛЯ штрек найбільше руйнується На кресленні (фіг) зображений спосіб збереження СТІЙКОСТІ польового штреку №26 гор 975м шахти їм Паевого На кресленні 1 - польовий штрек №26 гор 975м, 2 - піщанистий сланець, 3 піщаник, 4 - траншея, 5 - ніша В міру проведення штреку 1 в його ґрунті буровибуховим способом перпендикулярно нашаруванню утворювали траншею 4, що примикає до лівої стінки, шириною 2,5м і глибиною 1,2 - 1,5м Траншея 4 утворювалась в шарі піщаника 3 Траншея 4 не вичищалася і заповнювалася швидкотвердіючою піною На відстані від забою 20 - 30м через кожні 2м у ЛІВІЙ СТІНЦІ штреку 1 перпендикулярно нашаруванню утворювали нішу 5 висотою 1,5м, глибиною 1,5 - 1,7м і шириною 0,4 - 0,6м Ніша 5 утворювалась в шарі піщанистого сланцю 2 Зруйнована порода з НІШІ 5 не вичищалася і ніша 5 заповнювалася швидкотвердіючою піною У результаті якщо раніш польовий штрек №26 гор 975м перекріплювався тричі, то на ДІЛЯНЦІ застосування способу перекріплення не було Запропонований спосіб може бути застосований не тільки при проходці гірничих виробок, але й в існуючих виробках, які мають потребу у перекріпленні ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24