Спосіб кріплення покрівлі гірничої виробки

1. Спосіб кріплення покрівлі гірничої виробки, що включає операції буріння шпуру з утворенням вузької та розширеної ділянок, розташування анкера з полімерного матеріалу в шпурі на розширеній та вузькій ділянці, полімеризації матеріалу, який відрізняється тим, що розширену ділянку шпуру формують у слабкому шарі над міцним шаром породи, причому довжину сектора на вузькій ділянці, який заповнюється полімеризованим матеріалом, визначають залежністю: 3 12377 4 3. розташування полімерного матеріалу в міцності. Так наприклад, при діаметрі 10 розширешпурі на розширеній та вузькій дільниці ної ділянки 5 шпуру 4 Др=35мм та діаметрі 11 вузь4. розташування анкеру кої дільниці 6 Дв=32мм довжина сектору 9 дорів5. полімеризацію матеріалу. нює 13,5мм. Задачею корисної моделі є удосконалення віМеханізм підвищення міцності закріплення андомого способу кріплення гірничих виробок за ракеру полягає в наступному. хунок додаткових операцій та параметрів їх реаліПідчас дії гірського тиску породні шари 2 і 3 зації. Це забезпечує підвищення стійкості покрівлі розшаровуються, що витягує анкер 8 з розширеної за рахунок збільшення міцності закріплення анкеділянки 5 шпуру 4. При цьому виступ 12 полімерра і одночасно зменшує вартість, трудоємкість ного матеріалу 7 зрізає виступ 13 міцного шару 2. способу та часу, необхідного для його виконання. На Фіг.2 показані результати моделювання процеПоставлену задачу можливо досягти тим, що в су руйнування інтерфейсу „анкер-смола-порода" відомому способі кріплення покрівлі гірничої вировиконаного методом дискретних елементів. Зруйбки, що складається з операцій буріння шпуру з новані області означені темними точками. Видно, утворенням вузької та розширеної ділянок, розтащо при витягуванні анкера 8 в напрямі, вказаному шування анкеру з полімерного матеріалу в шпурі пустою стрілкою, руйнується як полімерний матена розширеній та вузькій дільниці, полімеризації ріал 7, так і шари слабкої 3 та міцної 2 породи. матеріалу, згідно корисної моделі для породних Проте, руйнування починається з області гірського шарів різної міцності розширену ділянку шпуру масиву навколо виступу 12. В процесі руйнування формують у слабкому шарі над міцним шаром виступ 12 зрізає сегмент 13, який в наслідок цього породи, причому довжина сектора на вузькій ділязміщується в порожнину зазору 14 (напрямок змінці, який заповнюється полімеризованим матеріащення показаний пунктирною стрілкою). Результалом визначається залежністю ти моделювання показали, що розміщення полімерного матеріалу на секторі 9 вузької ділянки 6 а к1,5(Др-Дв)З, шпуру 4 утруднює це зміщення і на 30% підвищує де а - довжина сектора на вузькій дільниці, межу міцності породи шару 2. Зі збільшенням доякий заповнюється полімеризованим матеріалом, вжини сектору 9 ефект зміцнення підвищується по мм; затухаючій залежності. Тому, коли довжина секток - коефіцієнт запасу міцності, що приймається ру 9 стає більшою такої, що визначається наведедля слабких порід 4, а для міцних 2; ною у формулі корисної моделі залежністю, ефект Др та Дв визначають діаметр розширеної та збільшення майже непомітний. Саме тому наведевузької ділянок шпуру відповідно, мм; на у формулі корисної моделі залежність дає мож3 - зазор між анкером та шпуром на вузькій діливість визначити необхідну і достатню довжину лянці, мм. сектору 9. При такій довжині досягається рішення Доцільно але необов'язково при однаковій міпоставленої задачі, а саме, збільшення стійкості цності породи по довжині шпуру розширену дільпокрівлі при мінімальній вартості витратних матеницю шпуру розбурювати на швидкості подачі доріалів, тому, що формулою корисної моделі пелота, що відрізняється від швидкості подачі редбачується мінімально необхідний об'єм полідолота на вузькій ділянці шпуру за формулою мерного матеріалу для заповнення вузької Шр=ШвДв2/Др2, частини шпуру. Цей об'єм не перевищує 2-3% від Приклад виконання способу та опис принципів об'єму полімерного матеріалу, який розміщують у його реалізації ілюструється рисунками, де розширеній частині шпуру на Фіг.1 показано шпур з встановленим в ньоПри бурінні шпуру бур (на Фіг. не показаний) му анкером, вібрує, що призводить до деякого розширення на Фіг.2 наведений розподіл зруйнованих зон діаметра шпуру. Ефект розширення тим більше, навколо інтерфейсу „анкер - полімер - порода". чим менша міцність породи. Тому у слабкій породі Спосіб реалізується наступним чином. діаметр шпуру більший ніж у міцній. Саме тому В покрівлі 1, що складається з міцних шарів 2 формулою корисної моделі передбачається форпороди та слабкого шару 3 породи бурять шпур 4. мувати донну частину шпуру у слабкому шарі поПри цьому формують розширену ділянку 5 та вуроди який залягає над міцним. У такому випадку зьку 6. Шари 2 мають середню міцність на одноорозширення дільниці шпуру формується при поссьовий стиск 50-60МПа, а слабкий шар 3 має міцтійній швидкості подачі долота над міцним шаром ність 40МПа. В шпурі 4 розташовують полімерний породи. Це дає змогу повністю використати міцматеріал 7, наприклад, суміш епоксидної смоли та ність полімерного матеріалу, що протягується чеотверджувача (на Фіг. не показаний). В шпур 4 рез міцний шар породи. засовують анкер 8 і полімеризують полімерний В тому випадку коли покрівля складена одним матеріал 7 шляхом обертання анкеру 8 і змішупородним шаром однакової міцності розширена вання епоксидної смоли 7 з отверджувачем. Об'єм ділянка формується зменшеною швидкістю подачі полімерного матеріалу 7 підбирається так, щоб долота, яка визначається формулою корисної моповністю заповнити розширену ділянку 5 та сектор делі. Ефект розбурювання шпуру полягає в тому, 9 на вузькій дільниці 6. Довжина сектору 9 визнащо за рахунок випадкових вібрацій процес буріння чається залежністю а к1,5(Др-Дв)З. більше розбиває шпур при меншій швидкості поКоефіцієнт к приймається для порід середньої дачі. міцності рівним 3,0. В даному прикладі шар 2 в межах сектору 9 має міцність на одноосьовий стиск К=60МПа, що відповідає середньому рівню 5 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 12377 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601