Упрочнение горных массивов

В последнее время на угледобывающих предприятиях всё больше находит применение немного забытая из-за упадочного состояния всей горной промышленности технология нагнетания (тампонажа) горных пород. Она направлена на упрочнение и консолидацию нарушенных или неустойчивых зон в массиве горных пород, для чего успешно применяются компоненты химических веществ — пенополиуретановых смол (ППУ).

За счет применения ППУ стабилизируется состояние очистных забоев. Технология получила дальнейшее развитие за счет применения смол для упрочнения неустойчивых и нарушенных зон и в подготовительных забоях. Предварительное нагнетание полимерных смол позволяет предотвратить обрушение неустойчивого углепородного массива и образование куполов. Также благодаря ППУ возможна борьба с неуправляемым дренажным водопритоком в выработки из трещиноватых пород.

Ниже приведены распространённые схемы горных работ без и с упрочнением горных пород.

Выемка угля классическим способом

Выемка угля с помощью предварительного упрочнения нарушенных пород.

Проведение выработок классическим способом.

Проведение выработок с помощью предварительного упрочнения нарушенных пород.

Борьба с обводнёнными породами.

К основным этапам технологии упрочнения горных пород составами ППУ относятся такие как:

В кровле, боках, и даже в почве бурятся инъекционные шпуры необходимой глубины (согласно паспорта);
В шпуры вводятся герметизираторы или анкера с герметизаторами (Ирма) и соединяются с инъектор-смесителем нагнетательной установки;
Всасывающие шланги насосной установки опускаются в ёмкости с компонентами полиуретанового клея;
Включается насос и, в объёмных пропорциях 1:1 производится нагнетание химического вещества в горный массив. Рабочее давление в системе — до 18МПа. Объем нагнетаемого состава в один шпур—15—40 л, среднее время нагнетания 10—20 мин;
После достижения предельного давления установка отключается. При необходимости, включение установки повторяется несколько раз до полного насыщения массива;
Установка отключается, инъектор отвинчивается от анкера (герметизатора). Переходят к нагнетанию в следующий шпур.