Способ подготовки зоны геологического нарушения к переходу очистным забоем

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗОНЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО НАРУШЕНИЯ К ПЕРЕХОДУ ОЧИСТНЫМ ЗАБОЕМ по авт. ев/ № 883465, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности упрочне шя пород в зоне нарушения, на гнетание упрочняющего,раствора производят циклично, при этом вначале нагнетают мелкодисперсный состав, а затем дисперсность раствора увеличивают , причем при каждом последующем изменении дисперсности раствора давление повьппают.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) 01) СПИ(:)АНИЕ ИЗОБРЕТ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (61) 883465 (21) 3602965/22-03 (22) О8.06,83 (46} 15,12 .84.. Бюл . В 46 (72) Ф.М.Киржнер, И.Н.Лось и П.Н.Васильев (71) Институт горного дела Севера

Якутского филиала СО АН СССР (53) 622.288(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .)Ф 883465, кл. Е 21 D 11/10, 198 1. (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗОНЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО НАРУШЕНИЯ К ПЕРЕХОДУ

ОЧИСТНЫМ ЗАБОЕМ по авт. св. В 883465, отличающийсятем, что, с целью повышения эффективности упрочнения пород в зоне нарушения, на-. гнетание упрочняющего,раствора производят циклично, при этом вначале нагнетают мелкодисперсный состав, а затем дисперсность раствора увеличивают, причем при каждом последукщем изменении дисперсности раствора давление повышают.

1129369 2 нарушения. Затем через скважины нагнетают упрочняющий раствор в нарушенные.породы кровли пласта, предварительно заперев устья скважин герметизаторами,, на выступающий конец которых навинчены вентили с напорным шлангом.

Нагнетание раствора производят с изменением дисперсности состава упрочняющего раствора в зависимости от физико-механических свойств, степени нарушенности и проницаемости пород.

Вначале нагнетают тонкодисперсный раствор с давлением, при котором происходит более полное заполнение мелких пустот и трещин. Затем давление сбрасывают и в скважину подают среднедисперсный раствор под давлением, превышающим первоначальное значение.

Это позволит внедрить крупные зерна в ранее поданный раствор. А при подаче более крупного дисперсного раствора и увеличения давления происходит внедрение более крупных зерен в ранее поданные растворы, которые распираются между плоскостями пустот и трещин и после схватывания растворов надежно скрепляют и упрочняют массив нарушенных горных пород.

В качестве упрочняющего раствора рекомендуется состав на основе карбамидоформальдегидной малотоксичной смолы КФ-МТ (ГОСТ 14231-78) и в качестве отвердителя — водный раствор кристаллического хлорного железа или карбамидная смола марки МФФ-M с отвердителем — водный раствор щавелевой кислоты.

Соотношение между смолой и отвердителем в упрочняющем растворе в зависимости от дисперсности состава показано в таблице.

Изобретение относится к горной промышленности, а в частности к способам, подготовки эон геологических нарушений к переходу очистными забоями.

По основному авт. св. В 883465, известен способ подготовки зоны геологического нарушения к переходу очистным забоем, включающий бурение скважин из прилегающей к лаве выработки и нагнетание через них в приамплитудную зону нарушения упрочняющего раствора. Скважины для нагнетания упрочняющего раствора бурят спаренными иэ оконтуривания с диаметрально противоположных сторон. 15

Основным недостатком данного способа является ненадежное упрочнение массива в зоне геологического нарушения вследствие непоолного заполнения всех трещин и пустот нагнетае- 20 мым упрочняющим раствором.

Целью изобретения является повышение эффективности упрочнения пород в зоне нарушения .

Цель достигается тем, что соглас- 25 но способу подготовки зоны геологического нарушения к переходу очистным забоем нагнетание упрочняющего раствора производят циклично, при этом вначале нагнетают мелкодисперс- gg ный состав, а затем- дисперсность раствора увеличивают, причем при каждом последующем изменении дисперсности раствора давление повышают.

Способ осуществляется следующим образом.

До подхода очистного забоя к геологическому нарушению в приамплитудную зону бурят скважины параллельно нарушению для его оконтуривания с 4> диаметрально чротивоположнык сторон.

Длина скважины соответствует длине

Время гелеобра- Время затвердеэования, мин вания, ч

2 . 1

?-9

Тонкая

13" 15

19-21

4:1

Средняя

Крупная

6:1

В связи с тем, что горные породы э> имеют различную экзогенную трещиноватость от 1 до t00 трещин на 1 пог.м а также различную величину раскрытия

Дисперсность Соотношение раствора смола отвердитель трещин от О, 1 мм до 10 см рекомендуется использовать все три состава раствора. Первоначально нагнетается тонкодисперсный раствор, который

1129369

Составитель Л.Березкина

Техред О. Ващишина Корректор М,Леонтюк

Редактор М. Недолуженко

Заказ 9422/27 ..Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 обладает наибольшей скоростью процесса гелеобразования и твердения.

При этом образуется твердая масса, скрепляющая отдельности пород. Давление нагнетания на первой стадии

3-4 ИПа. Затем в скважину подают среднедисперсный раствор под давлением 5-6 МПа. Происходит внедрение раствора в ранее поданный, а прочность твердеющей массы увеличивается. И . на завершающем этапе подают крупнодисперсный раствор под давлением 7-8 МПа. Затвердевшая масса полностью упрочняет массив нарушен,ных пород. t5

С увеличением времени гелеобразо-, вания до 19-21 мин увеличиваются прочностные свойства скрепляющего состава до 15 MIa.

Упрочнение пород может происходить 20 и в две стадии. На первой стадии нагнетается тонкодисперсный раствор,,а затем крупнодисперсный. Первая

:стадия обеспечивает выполнение подготовки зоны нарушения к переходу очист-. 25 ными работами в максимально короткие сроки 1-2 ч. На второй стадии нагнетается крупнодисперсный раствор. Ко- личество стадий зависит от расстояния sабоя лавы до нарушения .

При подготовке зоны нарушения к переходу в три стадии продолжительность подготовки составит 14-16 ч, а при двух стадиях 9-10 ч. Зная скорость подвигания очистного забоя и местонахождение его, можно определить необходимое количество стадий.

Расход скрепляющего состава в за-висимости от его дисперсности можно контролировать расходомерами или мерными емкостями.

Кратность подачи раствора с изменением дисперсности состава зависит от счепени трещиноватости массива и расстояния между трещинами.

Контроль за нагнетанием может быть осуществлен измерительными приборами, установленными на нагнетающей установке.