Кріплення гірничої виробки

Кріплення гірничої виробки, що має міжрамне огородження і підпірне кріплення з відкритою підошвою, яке відрізняється тим, що поза міжрамним огородженням послідовно розташовані сприймаючі навантаження шари, перший з яких утворений затверділою сумішшю шматків породи з речовиною, що твердіє, а др угий утворений з розвантажених від механічних напружень тріщинуватих блоків порід та впорснутої в їхні тріщини речовини, що твердіє. (19) (21) a200607079 (22) 26.06.2006 (24) 25.11.2008 (46) 25.11.2008, Бюл.№ 22, 2008 р. (72) РЕВА СТАНІСЛАВ МИКОЛАЙОВИЧ, U A, ШАШЕНКО ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, UA (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) UA 66494, E21D11/00, 17.05.2004 JP 2002309894, E21D11/00, 23.10.2002 JP 2005146719, E21D11/38, 09.06.2005 EP 0258905, E21D9/00, 09.03.1988 GB 245488, E21D11/10, 04.01.1926 3 84725 но з винаходом поза міжрамним огородженням послідовно розташовані вантажонесучі шари, перший з яких заповнений затверділою сумішшю з породних шматків та речовини, що твердіє, а другий - відповідно включає розвантажені від напружень тріщинуваті блоки породи, які скріплені речовиною, яка твердіє. На Фіг.1, 2 наведено поперечні перерізи кріплення гірничої виробки відповідно полігональної та аркової форми. На Фіг.1, 2 зображено: 1 - підпорне кріплення; 2 - міжрамне огородження; 3 - бокова частина першого вантажонесучого шару із твердої суміши породних шматків та затверділою речовиною навколо міжрамного огородження 2; 4 - верхня частина першого вантажонесучого шару із твердої суміши породних шматків та затверділої речовини навколо міжрамного огородження; 5 - другий вантажонесучий шар з тріщин увати х породних блоків скріплених речовиною, що затверділа та набула міцності. Запропоноване гірниче кріплення виконано таким чином. При підпорному гірничому кріпленні 1 будьякої геометричної форми по всій довжині виробки понад міжрамним огородженням 2 кріплення 1 утворена з наперед заданими розмірами порожнина, яка, наприклад, у боках - прямокутна 3, а у покрівлі має форму склепіння 4 завтовшки Dh з кутом розкриття a та зниженою висотою, що при формуванні першого вантажонесучого шару заповнені шматками породи та речовиною, яка залежно від гірничогеологічних умов після перетворення у твердий стан набирає наперед задані фізикомеханічні властивості, наприклад цементно-піщаним розчином, що твердіє та набуває необхідної міцності. Після набору першим шаром заданої міцності залежно від гірничогеологічних умов, формуємо послідовно над ним другий вантажонесучий шар із тріщинува тих блоків порід шляхом їх природного розвантаження від механічних напружень в умовах гірського тиску на приконтурну породну зону. В цю зону з блоків далі нагнітають речовину, що твердіє. Для цього через перший шар, наприклад, бурять шпури згідно з дослідженнями орієнтовно довжиною не менше (3-4)Δh першого шару, через які нагнітають речовину, що твердіє та набуває міцності, наприклад цементно-водний розчин, який фіксує зону розвантажених тріщинувати х порід навколо виробки. Контроль якості вантажонесучіх 4 шарів здійснюють згідно затверджених методик шляхом вибурювання кернів. За рахунок зміни геометричних розмірів заповненого уламками гірської породи порожнин 3 та 4 поза міжрамним огородженням 2 кріплення 1 та фізикомеханічних параметрів речовини стає можливим збільшити вантажонесучу здатність гірничого кріплення проти існуючих конструкцій у чистому вигляді у два і більше разів і застосовувати його як на різних глибинах, так і у складних гірничогеологічних умовах або за рахунок підвищення вантажонесучої здатності кріплення зменшити витрати металу при спорудженні виробок. У той же час, за рахунок нагнітання речовини, що твердіє, у порожнини 3 і 4 зі шматками породи та тріщинувату зону 5, речовини, що твердіє та набуває міцності, виробка набуває герметичного стану від шкідливих газів або проникнення води з боків та покрівлі. Таким чином, винахід дозволяє підвищити вантажонесучу здатність відомого кріплення, забезпечити герметизацію виробки від шкідливих газів, а породи від вивітрювання, збільшити термін служби кріплення, зменшити металоємність кріплення і його вартість шляхом: а) зменшення кількості металевих підпорних рам на одному метрі виробки за рахунок штучно створених вантажонесучих шарів кріплення; б) забезпечення найкращих умов роботи підпорного кріплення за рахунок рівномірно розподіленого навантаження на його елементи та виключення концентрованих навантажень на рами з боку гірського масиву; д) значного зменшення небезпечної концентрації механічних напружень в породах на контакті кріплення з підошвою виробки за рахунок збільшення площі опори; е) використання тріщинуватої зони порід у склепінні у якості шару, який протидіє гірському тиску за рахунок заповнення тріщин розчином, що твердіє і набирає наперед задану міцність; ж) фіксації у межах зони природної рівноваги подальшого розшарування породного масиву. Економічний ефект від запропонованого кріплення може бути отримано за рахунок значного підвищення несучої здатності кріплення, зменшення його металоємності, збільшення терміну служби виробки, усунення ремонту або суттєвого збільшення міжремонтних термінів. 5 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 84725 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601