Способ сооружения водонепроницаемого экрана вокруг горных выработок

 

СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОГО ЭКРАНА ВОЮРУГ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий проходку скважин и защиту их от обрушения твердеющим раствором, образование диаметрально противоположных прорезей по образующим скважин и гидр.оразрыв.- пород путем нагнетания в полученные полости твердеющего растврра до смыкания трещин с образованием вокруг вьфаботки замнутого контура, о тлич ающий с я тем, что, с целью упрощения технологии, проходку скважин и образование диаметрально противоположных прорезей выполняют одновременно, при этом защиту скважин от обрушения твердеющим раство (Л ром производят его введением в окружающий скважины дородный массив, а гидроразрыв пород осуществляют после отверждения твердеющего раствора в породе.. .2 о: 4: сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4.(si) Е 21 D 1, 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

П0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3683645/22-03 (22) 02.01.84 (46) 23.03.85. Бюл. 1Ф 1.1 (72) Н.Т. Фатеев, В.Ф. Карякин, В.И. Косогор и Н.Г. Власов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам,,рудничной геологии и маркшейдерскому делу (53) 622.673(088.8) (56) 1. Рекомендации по струнной технологии сооружения тонких противофильтрационных завес, опор и разработки мерзлых грунтов. Госстрой .СССР, НИИ оснований и подземных. сооружений им. Н.N. Гериванова. M. 1981, с.13, рис . 2.

2. Авторское свидетельство СССР

В 1033752, кл. Е 21 D 1/16, 1982 (прототип).

„„SU„„1146457 (54) (57) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕИОГО ЭКРАНА ВОКРУГ ГОРНЫХ

ВЫРАБОТОК, включающий проходку скважин и защиту их от обрушения твердеющим раствором, образование диаметрально противоположных прорезей по образующим скважин и гидрораэрыв.": пород путем нагнетания в полученные полости твердеющего раствора до смыкания трещин с образованием вокруг выработки замнутого контура, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии, проходку скважин и образование диаметрально противоположных прорезей выполняют одновременно, при этом защиту скважин от обрушения твердеющим раствором производят его введением в окружающий скважины дородный массив, а гидрораэрыв пород осуществляют после отверждения твердеющего раствора . в юроде.

1146457

На фиг. 1 — 6 показаны фазы выпол-55 нения операций по проходке скважины и формованию засечек в ней для создания направленного гидроразрыва поИзобретение относится к горной промышленности и касается сооружения водонепроницаемых. экранов вокруг горных выработок.

Известен способ сооружения проти- 5 вофильтрационных завес (экранов), включающий бурение скважин, образование прорезей между ними высоконапорной струей с заполнением их твердеющим раствором (11 .

-Недостатком такого способа является большой расход воды на образование прорезей.

Наиболее .близким по технической сущности и достигаемому результату 15 к изобретению является способ сооружения водонепроницаемого экрана вокруг горных выработок, включающий проходку скважин и защиту их от обрушения твердеющим раствором, образова- 20 ние диаметрально противоположных прорезей по образующим скважин и гидроразрыв пород путем, нагнетания в полученные полости твердеющего раствора до смыкания трещин с образованием 25 вокруг выработки замкнутого контура (21.

Недостатком известного способа являются технические трудности, связанные с формованием диаметрально противоположных прорезей.

Цель изобретения — упрощение технологии производства работ.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сооружения водонепроницаембго экрана вокруг горных выработок, включающему проходку скважин и защиту их от обрушения твердеющим раствором, образование диаме рально противоположных прорезей по @ образующим скважин и гидроразрыв пород путем нагнетания в полученные ,полости твердеющего раствора до смыкания трещин с образованием вокруг выработки замкнутого контура, проход-4 ку скважин и образование диаметрально противоположных прорезей выполняют одновременно, при этом защиту скважин от обрушения твердеющим раствором производят егО введением в окружающий скважины породный массив, а гидроразрыв пород осуществляют после отверждения твердеющего раствора в породе. род; на фиг. 7 — сечение А-А на фиг. 3; на фиг ° 8 - сечение Б-Б на фиг. 6.

Способ осуществляется следующим образом...

В зоне верхнего водоупора 1 готовят выемку 2, в которой устанавливают кондуктор 3, и заполняют бетоном

4, создавая таким образом бетонную подушку. В кондуктор 3 вставляют про-.. бойник, например гидроударник 5 с буровыми трубами 6, причем наружные поверхности гид11оударника 5 и труб 6 оснащены двумя противоположно распопоженными выступами 7 заданного сечения. К буровым трубам 6 подсоединяют насос и подают рабочий раствор (например, при однорастворной силикатизации четыре части жидкого стекла, одна часть кремнефтористой кислоты).

Через обводненный пласт 8 скважину 9 проходят до нижнего водоупора

1I0.. Рабочий раствор (по направлению инъектирования 11), проникая от верхнего водоупора 1 до нижнего 10.в обводненном пласте 8, образует цилиндр 12 из закрепленного материала с прорезями 13 по форме выступов гидроударника 5.

В нижнем водоупоре 10 углубляют скважину 9 для возможности промывки по направлениям 14„ затем осуществляют промывку водой гидроударника 5 и системы и дают время для схватывания твердеющего раствора.

После этого гидроударник 5 поднимают до верхнего водоупора 1. После полного отверждения, которое принимается равным двукратному времени отверждения контрольной пробы раствора, но не менее 1,5 — 2,0 ч, получают в скважине сформированные вертикально ориентированные прорези 13 заданных геометрических размеров.

Затем герметизируют скважину 9 крышкой 15 и нагнетают раствор под давлением, равным 115-1207. от величины горного давления с учетом имеющегося гидроататического давления. Гидроразрыв осуществляют по направлениям 16 по прорезям 13 с одновременным заполнением трещины 1? гидроразрыва твердеющим раствором (например, на основе карбамидных смол с кислотным отвердителем) и пропиткой околотрещинного породного массива 18.

Трещины, получаемые от нескольких скважин, смыкаясь, образуют водоне3 1l проницаемый экран вокруг контура будущей горной выработки в водоносном пласте песка.

Использование предлагаемого способа позволяет уменьшить количество технологических операций и сократить время на сооружение скважины для гидроразрыва в малосвязных горных

46457 ° 4 породах, а следовательно, упростить технологию. !

В результате сокращения технологических операций уменьшается общий объем трудозатрат на создание водозащитного экрана вокруг горных выработок в малосвязных горных породах.. ф O

3 ° ° е ° е 1 е

1146457

1146457

Раствор ) I ff

° ° °

° °

9 фи3.3

Заказ 1333/26 ТИРак 482 Поумсаое

Фмлваи беат, й.Уазэрод, ул.Проектнаа, 4