Способ опережающего крепления пород кровли.

Цель способа - повышение эффективности закрепления пород.

Указанная цель достигается тем, что перед проведением горной выработки по породам с неустойчивой кровлей предварительно проходят две буровы камеры. вкрестнаправления проведения выработки, из которых бурят веера горизонтальных опережающих скважин в кровлю будущей выработки, в которые устанавливают тросоиньекционйые штанги и нагнетают твердеющий состав, тем самым создается искусственная кровля из комбинации смолопородного массива и тросовых штанг, которая способна воспринимать возникающие в массиве растягивающие усилия.

На фиг. 1 .и 2 изображена схема опережающего упрочнения пород кровли горных выработок; на фиг. 3 - схема построения опережающих скважин; на фиг.

Способ упрочнения пород кровли осуществляют следующим образом:

Перед проведением горной выработки 1 по породам с неустойчивой кровлей 2 предварительно проходят две буровые камеры 3 и 4 вкрест направления проведения выработки 1 (под углом 60° к оси выработки), из которых бурят веера горизонтальных опережающих скважин 5. В скважины устанавливают тросоинъекционные штанги (не показаны), и при помощи установки по многоканальной схеме нагнетают твердеющий состав одновременно во все скважины.

Буровые камеры 3 и 4 проходят на уровне, превышающем уровень выработки 1 на 1.0-1,5 м. Это позволяет бурить веера опережающих скважин горизонтально над кровлей будущей выработки. Причем веер скважин, пробуренных из буровой камеры 3, находится на 0,5 м ниже веера скважин, пробуренных из буровой камеры 4, и на 0,5 м выше контура выработки 1. Расположение скважин таким образом позволяет избежать пересечения скважин противоположных вееров друг с другом (при пересечении скважин невозможно будет установить тросоиньекционную штангу в одну из них) и создать искусственную сетку из тросоинъекционных штанг в кровле будущей выработки.

Герметизацию скважин осуществляют следующим образом:

Перед установкой тросоинъекционных штанг рубашку 16 из эластичного открыто-пористого материала пропитывают ускорителем отверждения состава. Затем устанавливают тросоинъекционные штанги в скважины и нагнетают твердеющий состав, который по заполнении объема скважин проникает в поры рубашки 16, вступает в реакцию с ускорителем отверждения и затвердевает в ней, тем самым герметизируя устья скважин.

По предлагаемому способу упрочняют породы твердеющими составами наоснове синтетических смол, способных быстро реагировать на действие ускорителей отверждения - катализаторов. В качестве катализаторов могут служить: для феноло-формальдегидных смол бензосульфокислота, для мочевиноформальдегидных смол отверждающий реагент ВАГ-3, для полиуретановых смол -триэтиламин. Наличие катализаторов в герметизирующей рубашке позволяет сократить время отверждения состава до 30 с.

Нагнетание твердеющего состава осуществляют по однорастворной схеме, которая заключается в следующем:

В емкость, смонтированной на платформе от вагонетки (это может быть и вагонетка), заливаются компоненты твердеющего состава и перемешиваются электромеханической мешалкой. Емкость соединена с насосом типа НВУ-ЗОМ. При включении насоса твердеющий состав из емкости подается по шлангам в скважины.

Многоканальная схема достигается тем, что к основному шлангу от насоса присоединяется многоканальный распределитель, от которого также по шлангам твердеющий состав подается непосредственно в каждую скважину.

Соотношение компонентов в твердеющем составе должно быть таким, чтобы время гелеобразования было не менее одного часа. Это вызвано тем, что твердеющий состав не должен затвердеть раньше, чем будет закончено инъектирование массива, иначе он затвердеет в оборудовании, шлангах и нагнетательная установка выйдет из строя. По окончании нагнетания вся установка промывается водой.

Нагнетание твердеющего состава осуществляют под высоким давлением - до 25 МПа. При установившемся давлении в 25 МПа нагнетание прекращается. Установившееся давление считается в том случае, если при отключении установки давление не снижается.