Способ крепления и охраны горных выработок на удароопасных месторождениях

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении эксплуатации горных выработок на шахтах и рудниках, опасных по горным ударам. Способ предусматривает бурение скважин по контуру выработки и нарезание в них инициирующих зародышевых трещин. С помощью пакеров последовательно герметизируют участки скважин. Затем в скважинах нагнетают жидкость, в которую предварительно добавляют расклинивающий агент, в качестве которого используют песок. Давлением жидкости производят ориентированный гидроразрыв, разгружая приконтурный слой путем создания зоны искусственной трещиноватости. Затем прорезают разгрузочные щели до зоны искусственной трещиноватости, которые заполняют податливым материалом. Ряды параллельных пересекающихся трещин создают вокруг выработки энергопоглощающий экран. После нарезки щелей участки приконтурного слоя пород оказываются отделенными от основного массива и разгруженными. Наличие в трещинах расклинивающего агента уменьшает усилия перемещения отделенных участков относительно основного массива, а податливый материал в разгрузочных щелях препятствует разрушению стенок последних. 1 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ1МЕСНИХ

PECflYS JlHH (5114 Е 21 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4268771/23-03 (22) 26.06.87 (46) 30,06.89. Бюл. 11 24 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Г.С.Мурзин Б.В.Дьяков и В.Т.Михайлов (53) 622.817(088.8) (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ И ОХРАНЫ ГОР- НЫХ ВЫРАБОТОК НА УДАРООПАСНЫХ YECTGРОЖДЕНИЯХ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении эксплуатации горных выработок . на шахтах и рудниках, опасных по горным ударам, Способ предусматривает бурение скважин по контуру выработки и нареэание в них инициирующих зародышевых трещин. С помощью пакеров последовательно герметиэируют участки скважин, Затем в сКВВКННВх нагнетают жидкость, Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении и эксплуатации горных выработок на шахтах и рудниках, опасных по горным ударам.

Цель изобретения — повыпение эф фективности способа.

На чертеже представлена выработка со схемой расположения скважин рядов параллельных трещин разрыва и разгрузочных щелей, поперечный разрез.

Способ реализуется следующим образом.

„„SU„„1490288 А 1 в которую предварительно добавляют расклинивающий агент, в качестве которого используют песок. Давлением жидкости производят ориентированный гидроразрыв, разгружая приконтуриый слой путем создания зоны искусственной трещиноватости. Затем прорезают разгрузочные щели до эоны искусственной трещиноватости, которые заполняют податливым материалом. Ряды параллельных пересекающихся трещин создают вокруг выработки энергопоглощающий экран. После нарезки щелей участки приконтурного слоя пород оказываются отделенными от основного массива и разгруженными. Наличие в трещинах расклинивающего агента уменьшает усилия перемещения отделенных участков относительно основного массива, а податливый материал в разгрузочных щелях препятствует разрушению стенок последних. 1 ил.

Из выработки 1 бурят скважины 2, Я)

В каждой скважине 2 известным устрой- Q() ством для нарезания трещин, начиная от забоя скважин, образуют 3-5 иницирующих трещин 3 на расстоянии

0,3-0,5 м одна от другой.

С помощью пакеров (условно не показано) последовательно изолируют скважины. Флюид подается в скважину вместе с расклинивающим агентом.

Затем в скважины 2 нагнетают жидкость 4, в которую предварительно добавляют расклинивающий агент, в

1490288 качестве которого используют песок, (200-250 кг песка на 1 м воды).

Давлением жидкости производят ориентированный гидроразрыв, разгружая приконтурный слой 5 путем создания эоны искусственной трещиноватости.

В результате гидроразрывов горных пород вокруг выработки 1 создаются ряды пересекающихся между собой параллельных трещин 6 с определенной величиной их раскрытия. Смыканию тре щин 6 препятствует закачанный в них с расклинивающий агент.

Ряды параллельных пересекающихся трещин 6 создают вокруг выработки ж эиергопоглощающий экран, в котором энергия горного удара теряется при переходе ударной волной трещин разрыва и поглощается слоями горных пород, 20 заключанных между трещинами за счет их деформации и разрушения.

Затем в кровле выработки 1 и ее бортах у почвы прорезают, например, баром разгрузочные щели 7 до ближай- 25

meA трещины гидроразрыва 6 искусственной зоны трещиноватости.

Щели 7 заполняют податливным материалом 8, После нарезки разгрузочных щелей 30

7 участки приконтурного слоя пород 5 оказываются отделенными от основного массива и под действием горного давления и зон повышенных напряжений, созданных нагнетанием расклинивающего агента под давлением в трещины 6 смещаются внутрь выработки.

Таким образом приконтурный слой пород 5 оказывается разгурженным, Наличие в трещинах расклинивающего агента уменьшает усилия перемещения участков 5 относительно основного массива, а податливый материал 8 в разгрузочных щелях препятствует разрушению стенок последних.

Способ, обеспечивая разгрузку приконтурных участков. пород, предупреждает их деформации, что позволяет обходиться без возведения постоянной крепи и повышает безопасность горных работ. формулаизобретения

Способ крепления и охраны горных выработок на удароопасных месторождениях, включающий бурение скважин по контуру выработки, образование внутри каждой скважины зародышевых трещин, герметизацию их, нагнетание в них жидкости и ориентированный гидроразрыв для разгрузки приконтурного слоя путем создания эоны искусственной трещиноватости, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности охраны горных выработок, в жидкость для нагнетания вводят расклинивающий агент и нагнетание производят до отделения приконтурного несущего слоя монолитных пород от основного массива, затем нарезают радиальные разгрузочные щели до эоны искусственнной трещиноватости для формирования самозаклинивающихся породных блоков, при этом разгрузочные щели заполняют податливым материалом.

1490288

Составитель Л.Березкина

Редактор М.Товтин Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 3672/36 Тираж 449 ете КНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете етениям и открытиям при Г

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

101

"Патент" г. Ужгород, ул. Гагарина, Производственно-издательский комбинат а