ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

338-01

Результат выполнения технологической разработки.

В способе крепления горной выработки, включающем раз­мещение в ней порций твердеющего материала с зарядом ВВ и нанесение материала взрывом, порции твердеющего материала в выработке располагают в плоскости сечения, проходящей через точку крепления на контуре выработки и в максимальное сечение порции, при этом объем материала в порции определяют по формуле

v=4-л(пи)-т-Н ²•hnp

3-С(1- К n)sinbn

где v - объем порции материала, м ³;

m- коэффициент формы порции, ед.;

Н - расстояние от геометрического центра выработки до за­данной точки на поверхности крепления, м;

h _пp- толщина крепи в заданной точке контура выработки, м;

с - отношение секторов разлета, ед.;

k _п- коэффициент потерь материалов, ед.;

b_п- угол встречи материала с контуром выработки в заданной точке, град.

Из практики применения взрывных работ известно, что при взрываний заряда ВВ в среде ее материал распространяется в пространстве от центра газовой полости, распределяясь над ней слоем равномерной толщины. Причем, при разлете толщина слоя материала изменяется и зависит от его объема, конструкции заряда ВВ, координаты некоторой точки слоя в пространстве.

Для определения объема, метаемого взрывом материала, необходимого для возведения крепи заданной толщины, рас­смотрим его распределение по контуру выработки, то есть опре­делим толщину крепи в различных точках контура выработки. Поскольку первоначальная геометрическая форма порции мате­риала на толщину слоя влияния не оказывает, то в дальнейшем будем рассматривать метаемые объемы, имеющие форму шара или его части с центральным углом а в максимальном сечении так как такие объемы можно определять наиболее точно и быст­ро, используя формулу объема шара. К тому же, как показала практика наиболее целесообразно размещать в выработке порции материала, имеющие именно форму части шара (например, полушара или его четверти) в связи с реологическими свойствами материала, проявляющимися при укладке (например, бетонной смеси).

Предлагаемое техническое решение позволяет опреде­лять объем материала для получения проектной толщины крепи в любой точке контура выработки, что способствует повышению качества крепления. Способ позволяет точно оп­ределить объем, так как проектная толщина крепи в заданной точке контура введена непосредственно в формулу. В данном способе крепления выработок (взрывом заряда ВВ) преду­сматривается нанесение порции материала практически мгно­венно. В этом случае необходимо учитывать, что толщина слоя материала на поверхности крепления зависит от перво­начального объема порции и величины потерь материалов. Потери материалов при нанесении уменьшают конечный объ­ем материала в крепи и таким образом уменьшают толщину крепи, а следовательно, должны быть учтены заранее.

Как показала практика крепления горных выработок взрывным способом, потери материалов при нанесении обу­словлены как отскоком от поверхности, так и разлетом их по выработке, и особенно вдоль продольной оси. В первом случае на величину потерь материалов наибольшее влияние ока­зывает состав материала, а во втором - конструкция заряда ВВ. При оптимальных составах материалов (например, мелко­зернистый бетон состава 1:2 - 1:3) величина потерь в результате отскока может составлять от 2 до 8% общего объема ма­териалов, а в результате разброса от 1,2 до 85-6%. Поэтому потери материалов должны учитываться коэффициентом.

С учетом перечисленных видов потерь при креплении вы­работки должна вводиться поправка на изменение объема порции материала, необходимого для крепления, которая учитывается суммарным коэффициентомkп.Этот коэффициент наиболее це­лесообразно определять практически. Так, например, из практики применения взрывного способа крепления определено, что с уче­том еще и дополнительного фактора - неровности контура, при оптимальных составах бетона коэффициент k _п для выработок, пройденных комбайновым способом, принимают равным 0,10, а для выработок, сооружаемых буровзрывным способом без кон­турного взрывания - 0,22.

В предлагаемом способе качество крепления выше в связи с комплексным учетом влияющих факторов и в том числе в связи с учетом значений секторов разлета в поперечном сечении и вдоль выработки. Располагав порции твердеющего материала в выра­ботке так, чтобы плоскость сечения, проходящая через заданную точку контура выработки, проходила и через максимальное сече­ние порции материала, тем самым обеспечивается максимальная толщина крепи в этой точке.