Спосіб зміцнювання гірничого масиву

Спосіб зміцнювання гірничого масиву, який включає буріння шпурів з розташуванням їх на контурі гірничого масиву, зарядження шпурів ампулами зі зміцнюючим розчином і патронами вибу 38226 тупиковими і коли під час вибуху в них нагнітається зміцнюючий розчин, він стискає повітря. Це стисле повітря не дозволяє зміцнюючому розчину проникнути по всій довжині тріщини. Потретє, коли тиск продуктів вибуху в шпурі починає знижуватися, стиснуте в тупику повітря виштовхує частину зміцнюючого розчину з порожнини тріщини назад у шпур. Через ці три причини між сусідніми шпурами залишаються не зміцнені дільниці гірничого масиву, т.б. відбувається нерівномірне зміцнювання гірничого масиву. Міцність цих дільниць нижча, ніж зміцненого масиву. В результаті, під впливом гірничого тиску в масиві нерівномірно розподіляються напруження і в першу чергу починають руйнуватися не зміцнені дільниці, а після цього область руйнування розповсюджується і на зміцнені дільниці гірничого масиву. В основу винаходу поставлена задача, створити спосіб зміцнювання гірничого масиву, в якому, за рахунок певних те хнологічних операцій забезпечується підвищення проникності масиву за рахунок утворення між сусідніми шпурами мережі наскрізних тріщин і розширення поперечного перерізу порожнини тріщин до розмірів, достатніх для проникнення в'язкого зміцнюючого розчину на всю довжину тріщини, що дозволяє підвищити однорідність і міцність зміцненого гірничого масиву. Поставлена задача вирішується тим, що в способі зміцнювання гірничого масиву, включаючому буріння шпурів з розташуванням їх на контурі гірничого масиву, зарядженням шпурів ампулами зі зміцнюючим розчином і патронами вибухової речовини і підривання шпурових зарядів згідно винаходу, зарядження шпурів ведуть чергуючими рядами, один з яких заряджають ампулами зі зміцнюючим розчином і патронами вибухової речовини, а інший заряджають патронами вибухової речовини, при цьому, шпури розташовують на відстані один від одного з урахуванням перекриття радіусів їхнього впливу, а підривання шпурів зі зміцнюючим розчином і патронами з вибуховою речовиною здійснюють з уповільненням відносно підривання шпурів з патронами вибухової речовини в момент досягнення в останніх максимального розрідження. Суть способу пояснюється рисунками. На фіг. 1 показана схема розташування шпурів при зміцнюванні гірничого масиву. Де 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 - шпури з патронами вибухової речовини, а відповідно 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 -шпури з ампулами зі зміцнюючою сполукою і патронами вибухової речовини. На фіг. 2 наведена суміщена діаграма тиску продуктів вибуху в шпура х. Спосіб зміцнювання гірничого масиву здійсню ється таким чином. Бурили шпури 1-16 з розташуванням їх на контурі гірничого масиву відносно один одного. Відстань між шпурами визначали як мінімальний радіус розповсюдження зміцнюючого розчину у зміцнювальмому гірничому масиві з урахуванням збільшення міри розкриття тріщин при виконанні вибухови х робіт. Проведена в шахтних умовах серія дослідних вибухів показала, що при величині заряду 200 г вибухової речовини угленіту Е-6 розташованого в шпурах, що містять тільки патрони вибухової речовини і при такій же величині заряду в шп урах, що містять 2 ампули з поліуретановою смолою, мінімальний радіус розповсюдження зміцнюючого розчину складає 1,0 м. Така відстань між шпурами дозволяє зміцнюючому розчину рівномірно зміцнити гірничий масив між ними. Після закінчення буріння шпури 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 фіг.1 заряджали патронами вибухової речовини, наприклад угленіту Э-6 (2 патрони по 100 г), а шпури 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 заряджали такою ж кількістю вибухової речовини і двома ампулами з поліуретановою смолою. Непарні шпури підривали в першу чергу. При вибуху шпурови х зарядів енергія вибуху утворює мережу додаткових тріщин і збільшує міру розкриття вже існуючих. Продукти вибуху, що утворилися при вибуху призводять до різкого підвищення тиску в шп урі а фіг. 2. Тиск у шп урі з початку навально зростає до свого максимума, а після цього відбувається його спад з наступним утворенням імпульсу розрідження. Величина імпульсу позитивного надмірного тиску +DР набагато більша величини імпульсу розрідження -DР. Тривалість дії імпульсу розрідження в 2-3 рази перевищує час дії імпульсу надмірного тиску. Парні шпури підривали з уповільненням відносно непарних шпурів в момент досягнення в останніх максимального розрідження б фіг. 2. При цьому процесі заповнення вільних тріщин зміцнюючим розчином під дією надмірного тиску продуктів вибуху в парних шп урах відбувається в момент утворення імпульсу розрідження в непарних шп урах. Використання даного технологічного рішення значно підвищує е фективність зміцнювання гірничого масиву за рахунок створення умов по підвищенню його проникності для зміцнюючого розчину малозатратними технічними засобами. Застосування запропонованого способу зміцнювання гірничого масиву дозволяє за рахунок підвищення якості виконання робіт по зміцнюванню оточуючих гірничу виробку порід, забезпечити її безремонтне підтримання. 2 38226 Фіг.1 Фіг.2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3