Сравнение_вспенивающейся_смолы_и_забутовки_лесом

1.

MINING GEOMECHANICS • TECHNICAL COMPARISON
ВСПЕНИВАЮЩАЯСЯ СМОЛА
vs ЗАБУТОВКА ЛЕСОМ
ДВА ПОДХОДА • ОДНА ЗАДАЧА
Сравнение способов заполнения куполов
при креплении подземных горных выработок
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ
Механизм работы • технология • риски • критерии выбора
Материал для конференционного доклада | 2026

2.

01 / CONTEXT
Постановка задачи: что именно сравниваем
Купол над выработкой
Цель заполнения
Ключевой вопрос
Локальная полость или зона разрыхления в
кровле, возникающая при отслоении,
вывале или нарушении массива.
Уменьшить свободный объём, ограничить
дальнейшее развитие полости и
обеспечить контакт заполнителя с кровлей.
Какой способ даёт требуемый эффект при
приемлемых времени, стоимости, риске и
контроле качества?
Границы сравнения
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ КУПОЛА
• Смола: инъекционный состав, который
вспенивается и/или твердеет.
Купол
(полость)
Схема условная: геометрия и размеры определяются обследованием
• Забутовка лесом: размещение деревянных
элементов в куполе как заполнителя/опорной
конструкции.
• Не взаимозаменяемы без расчёта несущей
способности.
Важно: «вспенивающаяся смола» — семейство составов; свойства зависят от химии, рецептуры и паспорта конкретного продукта.
02

3.

02 / MECHANISM
Принцип действия и технология
A / ВСПЕНИВАЮЩАЯСЯ СМОЛА
B / ЗАБУТОВКА ЛЕСОМ
Пена заполняет полости и связывает нарушенный массив
Деревянные элементы создают механическую опору в куполе
Смола — заполнение и связывание
Лес — механическая укладка
Инъекция через шпуры; расширение/отверждение; результат зависит от
распределения состава, адгезии и режима реакции.
Доставка и укладка элементов; формирование контакта и опорной структуры;
качество зависит от геометрии и плотности забутовки.
03

4.

03 / COMPARISON
Сравнение по инженерным критериям
Критерий
Вспенивающаяся смола
Забутовка лесом
Заполнение сложной формы
Потенциально высокое: состав может проникать в неровности и
щели; зависит от вязкости и расширения.
Ограничено доступом и размером элементов; возможны
незаполненные пустоты.
Скорость работ
Может быть высокой после подготовки и бурения; требуется
выдержка до набора свойств.
Зависит от доставки, ручной/механизированной укладки и объёма
купола.
Несущая функция
Нельзя считать несущей без данных испытаний и расчёта
конкретного состава.
Опорная функция возможна при рассчитанной схеме, надёжном
контакте и контроле деформаций.
Контроль качества
Расход, давление/объём, температура, время реакции, контроль
заполнения.
Геометрия, плотность укладки, контакт с кровлей, состояние
древесины.
Риски и ограничения
Экзотермия, химическая экспозиция, дым/газы при неправильном
применении; чувствительность к влаге и температуре — по паспорту.
Горючесть, старение/гниение, неоднородность, трудоёмкость;
поведение при увлажнении.
Экономика
Цена материала + бурение/насосы + СИЗ + контроль и вентиляция.
Цена лесоматериала + транспорт + труд + время простоя и
обслуживание.
Оценки качественные; окончательный выбор подтверждают расчёт, паспорт материала и шахтные испытания.
04

5.

04 / SAFETY & DECISION
Риски, контроль и критерии выбора
Когда рассматривать смолу
Когда рассматривать лес
Что обязательно проверить
• Нужна подача в труднодоступную полость.
• Важны малый объём доставки и скорость
заполнения.
• Есть разрешённый состав, оборудование и
обученный персонал.
• Доступ позволяет безопасно укладывать
элементы.
• Нужна механическая забутовка по
утверждённой схеме.
• Доступны материал, крепёж и контроль
состояния.
• Устойчивость купола и путь передачи
нагрузки.
• Газовый режим, вентиляцию, пожарные
требования.
• Совместимость с крепью и технологией
работ.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ
1
Обследовать
геометрию, трещины, воду
2
Рассчитать
нагрузки и схему крепления
3
Сопоставить
стоимость полного цикла
4
Проверить
паспорт, испытания,
безопасность
Для шахт с взрывоопасной атмосферой применяют только решения, разрешённые действующими правилами и проектом; универсального победителя
нет.
05

6.

05 / CONCLUSIONS
Выводы и исследовательская программа
Вывод 01
Вывод 02
Вывод 03
Смола выигрывает по потенциальной
способности заполнять сложные пустоты,
но требует контроля химической реакции и
качества инъекции.
Лес даёт понятную механическую структуру,
однако укладка трудоёмка и зависит от
контакта, геометрии и состояния
древесины.
Сравнивать нужно не только материал, а
систему: безопасность, несущую функцию,
трудозатраты, время и стоимость
жизненного цикла.
ЧТО НУЖНО ИЗМЕРИТЬ ДЛЯ НАУЧНО ОБОСНОВАННОГО ВЫБОРА
Доля фактически заполненного объёма и остаточные пустоты (осмотр / контрольные шпуры).
Деформации крепи и купола во времени; нагрузка на элементы опоры.
Время полного цикла, расход материалов, трудоёмкость и стоимость на 1 м³.
Температура реакции, выделения/газовый режим, пожарная безопасность и долговечность.
Литература для финальной версии: паспорт конкретной смолы; проект крепления; действующие правила промышленной безопасности; результаты шахтных испытаний.
Примечание: схемы авторские и условные; презентация не заменяет расчёт устойчивости и проектное решение.
06