Способ гидроизоляции подземных горных выработок

 

Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано для гидроизоляции подземных горных выработок (ГВ), например в калийных и каменно-соляных рудниках. Цель изобретения - повьппение надёжности и эффективности герметизации ГВ. В затрубном пространстве между стенками формируют кольцевую полость 4 и кольцевые полости 5. Последние заполняют твердеющим заполнителем(бентонитом) В качестве заполнителя используют вещество, способное впитывать влагу и набухать. К бентониту добавляют жидкость и доводят его до пластичиого состояния. Набухание бентонита сопровождается поглощением жидкости и развитием давления набухания (расклинивающего давления), достигающего огромных значений . В полостях 5 создают давление набухания, равное давлению выпележащего давления . Под действием давления в полостях 5 и равного давления вьшележащих пород трещины вокруг выработки закрываются твердеющим заполнителем. После этого пластический бентонит высушивают . Подачей сжатого воздуха заполняют полость 4 и создают давление, равное давлению вышележащих горных породу создавая вокруг ГВ дополнительную зону 7 повышенного давления, которая сольется с зонами 6. В результате этого увеличиваются суммарные размеры зон повьшенного давления, увеличивая герметизацию и гидроизоляцию ГВ. 1 ил., 1 табл. & (Л О) со 4: ел f ор & V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAËÈCÒÈ×ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 В 33/138

ЗСРг(ид:,-, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2.7 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 40?2390/22-03 (22) 04.06.86 (46) 30.06.88. Бюл. N- 24 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа и Калушское производственное объединение "Хлорвинил" йм. 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Э,А.Прейдер, В.Г.Зензура, M.В. Шпак и И.Е.Хмара (53) 624.281 (088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 317809, кл„ Е 21 F 7/14, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 981581, кл. Е 21 В 33/138, 1983. (54) СПОСОБ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ

ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК (57) Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано для гидроизоляции подземных горных выработок (ГВ), например в калийных и каменно-соляных рудниках. Цель изобретения — повышение надежности и эффек, тивности герметизации ГВ. В затрубном пространстве между стенками формируют кольцевую полость 4 и кольцевые полости 5. Последние заполняют

„„SU„„1406345 А 1 твердеющим заполнителем(бентонитом)

В качестве заполнителя используют вещество, способное впитывать влагу и набухать. К бентониту добавляют жидкость и доводят его до пластич..ного состояния. Набухание бентонита сопровождается поглощением жидкости и развитием давления набухания (расклинивающего давления), достигающего огромных значений. В полостях 5 создают давление набухания, равное давлению вышележащего давления. Под действием давления в полостях 5 и равного давления вьппележащих пород трещины вокруг выработки закрываются твердеющим заполнителем. После этого пластический бентонит высушивают, Подачей сжатого воздуха заполняют полость 4 и создают давление, равное давлению вышележащих горных пород, создавая вокруг ГВ дополнительную зону 7 повышенного давления, которая сольется с зонами 6 ° В результате этого увеличиваются суммарные размеры зон повышенного давления, увеличивая -.ерметизацию и гидроизоляцию ГВ, 1 ил., 1 табл.

1406345 (Изобретение относится к горной промьппленности и мощет быть использовано для гидроизоляции подземных горных выработок, например .в калийных

Э

5 и каменно-соляных, рудниках.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности герметизации и гидроизоляции выработок, На чертежике изображена перемычка, реализующая предлагаемый способ гидроизоляции подзеМных горных выработок, продольный разрез.

Способ осуществляют следующим образом. l5

Проводилась гидроизоляция подземной горной выработки в калийном руднике на глубине Н = 70 м в соляных породах с объемным весом » = 2,2 т/м

В горной выработке 1 возводились 20 стенки 2, контактирующие с вмещающими породами с трубок — лазом 3 большого диаметра и торцовым колпаком.

В затрубном пространстве между стенками формировались кольцевые полости 25

4 и 5. Кольцевые полости 5 заполнялись бентонитом. В бентоните преобладали минералы монтмориллонитовой группы и он обладал наибольшей молекулярной влагоемкостью и степенью 30 набухания. К бентониту добавляли жидкость, в качестве которой использовали раствор гидроокнси натрия с концентрацией МаОН 0,5 7, и доводили бентонит до пластического состояния или текуче-пластического. Бентонит изменял свою форму без разрыва сплошности. Набухание бентонита сопровождалось поглощением жидкости, выделением тепла, развитием давления набуха @» ния (расклинивающего давления), достигавшего огромных значений, В кольцевых полостях 5 создавали .давление набухания, равное давлению вьппележащего столба горных пород ОН=2,2

>70=154 т/м .

Пластичным бентонитом под давлением 154 т/м заполняли неплотности между стенками и вмещающими породами, а вокруг выработки в районе перемычки создавали зоны (поясы)6 повышенного давления.

Под действием давления, развиваемого в полостях 5 и равного давлению вьппележащих пород 154 т/м, трещины

2 вокруг выработки закрывались и восстанавливалась непроницаемость соленосных пород для,воздуха и рассолов, исключалась возможность проникновения вод в выработку по контакту стенок перемычки с соленосными породами и обеспечивалась..надежная и эффективная герметизация и гидроизоляция вьг работки.

После этого пластический бентонит высушивали. При высыхании бентонит сохранял приданные ему форму и размеры и приобретал необходимую прочность

500 + 1000 т/и, что обеспечивало не2 проницаемость соленосных пород и контактов между стенками и вмещающими породами на длительное время.. Затем заполняли сжатым воздухом полость 4 и создавали там давление, равное давлению вышележащих горных пород и создавали вокруг горной выработки дополнительную зону повьппенного давления 7, которая сливалась с зонами

6.

В результате увеличивались суммарные размеры зон повьппенного давления, в которых увеличивалась непроницаемость соленосных пород и дополнительно повьппалась надежность и эффектив" ность герметизации и гидроизоляции горной выработки. !

Кроме того, это позволяло контролировать герметичность перемычки и непроницаемость соленосных город для воздуха и рассолов на контакте со стенками. Данные сведены в таблицу.

Формула изобретения

Способ гидроизоляции подземных горных выработок, включающий сооружение полости, нагнетание в последнюю твердеющего заполнителя и сжатого воздуха и выдавливание твердеющего заполнителя в трещины и полости в массиве, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности герметизации выработок, в твердеющее вещество добавляют жидкость, доводят вещество до пластичного состояния, а давление подаваемого сжатого воздуха — равным давлению вьппележащего столба горных пород, при этом после выдавливания твердеющего вещества в трещины и полости массива вещество высушивают до твердого состояния, сохраняя при этом давлением сжатого воздуха в полости, причем в качестве твердеющего заполнителя используют вещество, способное впитывать влагу и набухать.

1406345

Показатели

Способ

Известный

ПредлагаеMbIH

Глубина разработки,м . Объемный вес пород т/м

2,2

2,2

Давление вышележащего столба горных пород м/м

154

154

Давление в полости, заполняемой сжатым воздухом т/м

84-90

Давление в полости, заполляемой бентонитом т/м

154

Ширина зоны повышенного давления вокруг выработки м

1,5 — 2,0 10-14

Коэффициент фильтрации соленосных пород на контакте со стенками, м/сут

0,0!-0,001 (0,001

Герметичность (падение1 давления в полости, заполняемой сжатым воздухом на 1 атм.сут

0,5 — 1

5 — 7

Случаи проникновения вод по контакту соленосных пород со стенками

Наблюдаются Не наблюдаются

Составитель Л.Березкина

Техред М.Ходанич

Корректор В.Бутяга

Редактор А.Долинич

Тираж 531

ВИИИГ1И Государственного комитета СССР по делам издбретений и открытий

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

Заказ 3173/32

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4