способ крепления горной выработки

Формула изобретения

СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ, включающий установку арочной крепи, состоящей из секций, размещение между секциями крепи и горными породами гибких цилиндрических оболочек и нагнетания в них твердеющей массы, например бетона, отличающийся тем, что, с целью повышения качества крепления горных пород, размещенные за крепью гибкие оболочки складывают с образованием продольных складок, при этом последние размещают между бортами соседних секций и затем их зажимают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления капитальных и подготовительных горных выработок.

Известен способ, включающий установку тонкостенной стальной арочной крепи корытообразной формы встык друг к другу с полной затяжкой стенок выработок секциями крепи и заполнение зазора между крепью-оболочкой и горными породами твердеющей массой, например бетоном [1].

Недостатком данного способа является повышенный расход вяжущего из-за низкой герметичности крепи-оболочки, трудность контроля качества заполнения закрепного пространства, особенно сводной части выработки. Этот способ исключает возможность распора крепи-оболочки при нагнетании твердеющей массы в зазор между крепью и горными породами, что снижает качество крепления выработки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий установку арочной крепи из секций, имеющих корытообразную форму, размещение между секциями крепи и горными породами гибких оболочек цилиндрической формы, нагнетание в оболочки твердеющей массы [2].

Недостатком данного способа является низкое качество и ненадежность фиксации оболочек за секциями крепи, что приводит к их деформации и перемещению при заполнении оболочек твердеющей массой, вес которой может составлять несколько тонн. Это снижает качество крепления выработки и повышает опасность работ по возведению крепи.

Целью изобретения является повышение качества крепления горных выработок.

С этой целью согласно известному способу, включающему установку арочной крепи из секций, имеющих корытообразную форму, размещение между секциями крепи и горными породами гибких оболочек цилиндрической формы, нагнетание в оболочки твердеющей массы, складывают оболочки с образованием продольных складок, а складки защемляют между секциями крепи.

На чертеже изображен закрепленный участок горной выработки, продольный разрез.

Сущность способа заключается в следующем. При монтаже крепи-оболочки из тонкостенных стальных секций 1 перед их соединением с помощью крепежных элементов 2 пустые гибкие оболочки 3 цилиндрической формы размещают за секциями 1 с формированием продольной складки 4. Затем складку 4 помещают между секциями 1 и зажимают с помощью крепежных элементов. При этом оболочки 3 надежно фиксируются относительно секций 1 крепи. После монтажа крепи или по мере монтажа секций в оболочки 3 нагнетают с помощью бетононасоса твердеющую массу через штуцеры, выполненные в секциях 1 (не показаны). При этом происходит распрямление оболочек 3 и заполнение зазора 5 между секциями 1 и горными породами 6 твердеющей массой. Оболочки 3 облегают все неровности контура горных пород 5, что обеспечивает равномерную нагрузку на крепь при интенсификации горного давления. В оболочках 3 может создаваться повышенное давление жидкой твердеющей массы 7, что обеспечивает восприятие крепи нагрузок и ее распор до момента затвердевания массы 7. Вес твердеющей массы 6 в одной оболочке 3 может составлять несколько тонн, однако ее качественная фиксация между секциями 1 исключает деформацию оболочки, ее смещение за крепью, что гарантирует формирование бетонного пояса заданных размеров между секциями 1 и горными породами 7. Размер оболочек 3 определяется в зависимости от размера зазора 5. Ширина складки 4 выбирается из условия надежной фиксации оболочки 3 за секциями 1 при ее заполнении жидкой твердеющей массой 7. Оболочки 3 выполняют из полимерного материала или прорезиненной ткани. Толщина листов секции 1 корытообразной формы принимается равной 3-5 см. Для усиления крепи могут дополнительно устанавливаться арки из спецпрофиля.

Способ может найти применение при креплении горных выработок в сложных геомеханических условиях.