Разработка технологии упрочнения неустойчивых горных пород при подземной добыче руд

• Автор: Калинин, Александр Ростиславович
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 Обзор и анализ научных исследований устойчивости трещиноватых массивов и способов ее повышения
1.1 Анализ устойчивости трещиноватых массивов и способов ее повышения
1.2 Обзор опыта применения торкретирован:«! неустойчивых горных пород
1.3 Существующие и перспективные методы инъекционного упрочнения массива горных пород
1.4 Цель, задачи и методы исследования
Глава 2 Исследование и определение рациоымальных параметров
инъе.щиокного упрочнения с предварительным торкретированием
подземных гарных выработок
2.1. Обоснование эффективности использования метода математического моделирования и определение для него расчетной
схемы и исходных данных
2.2 Исследование расчетных схем создания грузсиесущей и изолирующей оболочки методом предварительного
торкретиро в ания
2.3. Обоснование рационального режима движения и нагнетания скрепляющих составов
2.4. Определение зоны разрушения горных пород и расчет необходимой области распространения инъекционных материалов
2.5. Определение рациональных параметров инъекционного нагнетания
с предварительным торкретированием
Выводы по главе
Глава 3 Разработка технологии предварительного торкретирования и
нагнетания упрочняющих составов
3.1. Основные положения и условия применения упрочнения пород с предварительным торкретированием
3.2. Параметры технологии инъекционного упрочнения с предварительным торкретированием неустойчивых горных пород
3.3. Варианты и особенности комбинированной технологии повышения устойчивости горных выработок
Выводы по главе
Глава 4 Технико-экономический анализ эффективности инъекционного
упрочнения с предварительным торкретированием трещиноватого массива при подземной добыче руд
4.1. Выбор методики расчета экономической эффективности комбинированного способа повышения устойчивости горных выработок
4.2. Оптимизация технологических и экономических параметров комбинированного способа крепления выработок
4.3. Определение экономической эффективности метода инъекционного упрочнения с предварительным торкретированием выработок
Выводы по главе
Заключение
Литературе
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Разработка месторождений полезных ископаемы* характеризуется в настоящее время интенсификацией горных работ как проходческих, так и эксплуатационных, увеличением глубины разработки месторождений, повышением сложности горно-геологических условий, являющихся причиной возникновения в массиве запредельных напряжений в зоне ведения очисткьгх и подготовительных работ, растрескивания обнажающихся горных пород, потери их устойчивости и обрушения. Эти факторы затрудняют использование более эффективных, экономически выгодных систем разработки месторождений, применение мощной техники и новейших технологий.
Для большинства крупных предприятий горно-добывающей промышленности - Жезказганского, Норильского, Миргалимсайсхого ГМК, Ачи-сайского, Лениногорского, Иртышского ПМК, СУБРа, Абаканского РУ и других - эти проблемы являются весьма актуальными. Схожая ситуация имеется и на рудниках США, Канады, Германии, ЮАР и других горно-добывающих стран.
В этой связи вопрос поиска эффективного способа повышения прочности массива горных пород, обеспечения устойчивости горных выработок и безопасности ведения подземных горных работ приобретает наибольшую актуальность.
Учитывая складывающиеся на рудных месторождениях условия, тенденцию отказа многих предприятий отрасли от традиционных способов крепления горных выработок, становящихся все более дорогими, трудоемкими и малоэффективными, особенно в условиях неустойчивых горных пород, а

Особо сложные горно-геологические условия ведения горных работ ка рудниках «Заполярный» и «Маяк» Норильского комбината / 32, 97 /. Руды и породы разбиты густой сетью трещин различного направления и генезиса. Условия осложняются периодическими колебаниями температуры и повышенным горным давлением. Традиционные виды усиленной крепи оказались неэффективными. Применение комбинированной крегш из торкретбетона (толщиной 3 - 10 см при В/Ц 0,4 - 0,3 с добавкой хлористого кальция) и различных составляющих дало положительные результаты.
Арочная комбинированная крепь возводится в выработках на рабочих горизонтах Зырянозского комбината. Трещиноватые серицит-хлоритовые сланцы с б = 12 крепятся полуцилиндрическими арками, размещенными в выработке на расстоянии 1 м друг от друга. В течение многих лег крепь находится з хорошем состоянии.
На Левихииском руднике (Урал) торкретбетонную крепь применили в сочетании с предварительной цементацией. Нагнетали раствор с В/Ц 1:3 и 1:2 через шпуры, расположенные веерообразно (расстояние между веерами 0,7 - 1 м, между шпурами — 0,3 - 0,8 м). Добавкой служил 25%-ный раствор мочевиноформальдегидной смолы с отвердителем. Толщина торкретбетонного покрытия составляла 1,5 - 2 см. Прочность и устойчивость выработок значительно возросли, а стоимость крепи сократилась в два раза по сравнению с традиционно применяемой / 32, 97 /.
Высокую эффективность в применении торкретбетонная крепь показала и для повышения устойчивости капитальных и очистных камер. Большой объем таких работ ведется на Жезказганском, Норильском, Леникогорском и