Способ поддержания горных выработок в глинистых породах

 

Изобретение относится к горной пром-сти. Цепь изобретения - увеличение срока безремонтного поддержания вьфаботок в глинистых породах, залегающих в водоносном горизонте. Из поддерживаемой выработки 1, пройденной по пласту полезного ископаемого 2, в глинистом массиве 3 в направлении ведения подготовительных работ до уровня контакта глины с водоносным горизонтом 4 бурят опережающие скважины-инъекторы (СИ) 5. Для создания оболочки упрочненных пород м.б. использованы битумизация, силикатизация двухрастворная и электрохимическое закрепление. Скрепляющий раствор нагнетают в СИ 5. После набора оболочкой прочности большей, чем прочность глинистых пород, производят подсушивание глинистых пород до влажности 14-16%. Для этого в СИ 5 подают раскаленный воздух или непосредственно в СИ 5 сжигают горючие вещества. Для усиления фильтрации в породу горячих продуктов горения и воздуха в них поддерживается избыточное давление 0,2-0,3 МПа, что достигается герметичным перекрытием устья СИ 5. 2 ил. € (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

GOLDA ËÈÑÒÈ×ÅÑÊÈÕ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1430541 А 1 (51)4 Е 21 D 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4168613/22 03 (22) 29.12.86 (46) .15.10.88. Бюл. В 38 (71) Днепропетровский горный инсти тут им, Артема (72) П.И.Пономаренко, В.П.Дук и Н.Г.Иващенко (53) 622.281(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 504851, кл. Е 02 D 3/12, 1974.

Заславский.Ю. 3. и др. Инъекционное упрочнение горных пород. М,: Недра, 1984, с. 173. (54) СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ГЛИНИСТЫХ ПОРОДАХ (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель изобретения — увеличение срока безремонтного поддержания выработок в глинистых породах, залегающих в водоносном горизонте. Из поддерживаемой выработки 1, пройден ной по пласту полезного ископаемого

2, в глинистом массиве 3 в направлении ведения подготовительных работ до уровня контакта глины с водоносным горизонтом 4 бурят опережающие скважины-инъекторы (СИ) 5. Для создания оболочки упрочненных пород м.б. использованы битумизация, силикатизация двухрастворная и злектрохимическое закрепление. Скрепляющий раствор нагнетают в СИ 5. После набора оболочкой прочности большей, чем прочность глинистых пород, произво- дят подсушивание глинистых пород до влажности 14-16Х. Для этого в СИ 5 подают раскаленный воздух или непосредственно в СИ 5 сжигают горючие Я вещества. Для усиления фильтрации в породу горячих продуктов горения и воздуха в них поддерживается избыточное давление 0,2-0,3 МПа, что достигается герметичным перекрытием устья

СИ 5. 2 ил.

143054 1

Изобретение относится к горной проМышленности и предназначено для использования при строительстве капитальных горных выработок и других подземных сооружений в увлажненных глинистых породах, непосредственно примыкающих к водоносному горизонту.

Цель изобретения — увеличение срока безремонтного поддержания вырабо ок в глинистых породах, залегающих водоносном горизонте.

На фиг. 1 показана выработка, проодимая в глинистых породах, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг, 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Из поддерживаемой выработки 1, пройденной по пласту полезного иско- 20 наемого 2, в глинистом массиве 3 в направлении ведения подготовительных работ до уровня контакта глины с водоносным горизонтом 4 бурят опережающие скважины-инъекторы 5 для 25

Снижения водопритоков и улучшения свойств водоносных пород.

Для создания противофильтрационНых завес и ограждений используются итумизация, силикатизация двухра- 30 створная и электрохимическое закрепление.

Битумные эмульсии состоят из раствора тонкодисперсных однородных битумных частиц размером в 25-40 раз

35 меньшим среднего размера частиц пооды. Эмульсия, коагулируя в толще еска с отделением воды, заполняет оры породы, связывает ее и снижает водопроницаемость. Для устройства завесы расстояния между скважинами в зависимости от состава песков могут изменяться от 0,5 до 3,5 м.

Для закрепления песков и придания им механической.прочности, устойчивости и водопроницаемости применяется также силикатизация двухрастворная путем цементации твердеющими гидроокислами кремнекислоты. Через скважины-инъекторы в породу поочеред50 но нагнетают жидкое стекло (силикат натрия Na>0 пБ О ) и хлористый кальций СаС1 . В результате реакции образуется гидрогель кремнекислоты, который постепенно твердеет и цементи55 рует песок, создавая противофильтра-. ционную завесу, отделяющую водоносный горизонт от нижележащего глинис-. того массива.

После того, как фильтрационная завеса достигает прочности большей, чем прочность нижележащего слоя глинистых пород, в массив подают тепло, производя термическую обработку глинистых пород. Для этого в скважины-инъекторы 3 нагнетают воздух, раскаленный в специальных агрегатах-калориферах, или непосредственно в скважинах производят сжигание горючего (га,за, солярки, нефти), Для усиления фильтрации в породу горячих продуктов горения и воздуха в них поддерживается избыточное давление 0,20,3 МПа, что достигается герметичным перекрытием устья скважин, Герметическое закрепление распространяется на 1,0 — 1,2 м от скважины. Поэтому для создания сплошной зоны упрочненных пород расстояния между скважинами должны быть не более 2,0 м, Под воздействием тепла глина теряет влажность и начинает растрескиваться, При этом до определенной влаж ности (14 — 167.) несущая способность увеличивается, несмотря на появление трещин, а затем при влажности 10-12 резко снижается. Трещинообразование, наблюдающееся при высыхании глины, вызывает разупрочнение массива, В то же время трещины в массиве выполняют роль разгрузочных и снижают напряжения на контуре. Кроме того, снижение влажности массива дополнительно сказывается на повышении его несущей способности, Фор мула изобретения

Способ поддержания горных выработок в глинистых породах, включающий бурение в окружающей выработку массив скважин-инъекторов, нагнетание в них скрепляющего раствора и создание оболочки упрочненных за контуром выработки пород, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения срока безремонтного поддержания Bbl» работок в глинистых породах, залегающих в водоносном горизонте, бурение скважин-инъекторов производят до уровня контакта глинистых пород с водоносным горизонтом, а после набора оболочкой упрочненных пород прочности, большей прочности глинистых пород, производят подсушивание глинистых пород до влажности 14-16F. путем подачи в скважины-инъекторы тепла, 1430541

Составитель Л.Чистова

Редактор И.Касарда Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

Заказ 5312/30 Тираж 459, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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