Особенности применения полимерных и органических скрепляющих составов при ремонте подземных горных выработок

Abstract

Актуальность. Для предупреждения обрушений, вывалов угля и породы в подготовительных выработках при ремонтных работах широко применяются специальные скрепляющие материалы и технологии, обеспечивающие повышение устойчивости пород в кровле, угля в боках, заполнение видимых раскрытых трещин, пустот. Технология химического упрочнения успешно применяется на отечественных и зарубежных шахтах уже более 30 лет. Сущность этой технологии заключается в скреплении неустойчивого массива специальными составами. Область их применения является очень широкой. Известно, что наличие вывалов пород из кровли и боков приводят к образованию куполов, значительному увеличению высоты выработок, образованию глубоких отжимов угля в боках. Наличие куполов, вывалов, глубоких отжимов являются местами слоевых скоплений метана в высоких выработках. В связи с этим скрепляющие составы составляют основу новых технологий при ремонте горных выработок, их перекрепке, ликвидации завалов и куполов. Цель: разработка проектных решений и обоснование параметров упрочнения массива горных пород современными скрепляющими составами при ремонте и восстановлении подземных горных выработок. Методы: натурные исследования, статистическая обработка результатов экспериментальных исследований. Результаты. Рассмотрен вопрос применения скрепляющих материалов при ремонте и перекрепке горных выработок. Произведен комплексный анализ различных по основному скрепляющему компоненту скрепляющих составов, учитывающий их характеристики, область применения и требования к оборудованию для производства работ. Выделено восемь основных групп составов. Предложена технологическая схема упрочнения пород кровли и боков на участках сопряжений подготовительных горных выработок с использованием инъекционного упрочнения полиуретановыми составами.

The relevance. Nowadays the special fastening compounds and technologies are widely used to increase the roof and walls rock stability, fill visible open cracks and voids. It can prevent rock or coal collapses and dumps during the repair operations into underground mine workings. The rock chemical fastening technology has been successfully used in Russian and foreign coal mines for over 30 years. The main idea of this technology is bonding unstable massif areas with special compounds. The application area of fastening compounds is very wide. It is well known that the presence of roof and walls rock falls leads to formation of domes, a significant increase in the height of mine workings and to formation of deep coal squeezing in the walls. The presence of domes collapses and deep squeezes are the places of methane accumulations in high workings. It has a current interest in mining when fastening compositions form the new technics for mine workings repair operations. The main aim is rock massif fastening parameters and design solutions development using modern fastening compounds during the repair and recovery of mine workings. Methods: field measurements, statistical processing of results. Results. The paper considers a fastening compounds complex review during the mine workings repair operations. A comprehensive analysis of different fastening compounds in terms of the main bonding component was carried out. It took into account fastening compounds technical characteristics, their application areas and equipment requirements. Eight main groups of compounds were allocated. A technological scheme at workings crossway areas for roof and walls rock fastening using polyurethane compounds injection was proposed.