Способ создания противофильтрационного экрана вокруг горной выработки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной пром. Цель - снижение материальных и энергетических затрат. Бурят скважину в верхнем водоупоре до нижнего водоупора. По достижении последнего производят нагнетание инъекционного раствора в двух параллельных между собой и оси скважины плоскостях, расположенных на расстоянии одна от другой, равном расчетной толщине противофильтрационного экрана. В результате закрепления формируется массив вытянутой формы, расположенный симметрично по обе стороны от трассы экранирования, из закрепленного грунта. Затем переходят на другую скважину. Смыкаясь, отдельные инъекционные массивы образуют сплошной водонепроницаемый экран заданной формы. Устройство для осуществления данного способа включает корпус 1 с буровым наконечником 2 и два полых вращающихся режущих органа (РО) с соплами 5 на концах. При этом РО выполнены удлиненной формы в направлении, перпендикулярном оси вращения, и установлены параллельно один другому. Оси вращения РО установлены соосно и перпендикулярно вертикальной оси корпуса 1 и размещены в центральной части РО. Внутри корпуса 1 установлен привод 7 РО. Инъекционный раствор поступает из корпуса 1 в РО. Через сопла 5 и отверстия 3 в наконечнике 2 инъекционный раствор проникает в породу. Вращаясь, РО разрыхляют породу и одновременно способствуют целенаправленному распространению инъекционного раствора. 2 с.п.ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1472676 А1 цц 4 Е 21 D 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4114577/23-03 (22) 10.09.86 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) В. И. Косогор (53) 624.191.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 103375!, кл. Е 21 D 1/12, 1981..

Ясуо Цука мото, Кийтиро Яматани. Цементация для монолитных фундаментов и дамб. Токио, Кокэн Боринг машин КО., 1982, с. 10, 21. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА ВОКРУГ

ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промсти. Цель — снижение материальных и энергетических затрат. Бурят скважину в верхнем водоупоре до нижнего водоупора. По достижении последнего производят нагнетание иньекционного раствора в двух параллельных между собой и оси скважины плоскостях, расположенных на расстоянии одна от другой, равном расчетной толщине противофильтрационного экрана. В результате закрепления формируется массив вытянутой формы. расположенный симметрично по обе

1472676

40 лороны от трассы экранирования, из закрепленного грунта. Затем переходят на другую скважину. Смыкаясь, отдельные ннъекционные массивы образуют сплошной водонепроницаемый экран заданной формы.

Устройство для осуществления данного способа включает корпус 1 с буровым наконечником 2 и два полых вращающихся режущих органа (РО) с соплами 5 на концах. При этом PO выполнены удлиненной формы в направлении, перпендикулярном оси врашения, и установлены параллельно

Изобретение относится к горной промышленности, в частности может быть использовано для сооружения водонепроницаемых экранов вокруг горных выработок, а также в промышленном и гражданском строительстве.

Целью изобретения является снижение материальных и энергетических затрат.

На фиг. 1 изображено устройство для создания противофильтрационного экрана предлагаемым способом; на фиг. 2 — то же, в работе; на фиг. 3 — разрез A — А на фиг. 2; на фиг. 4 — фаза бурения скважины в верхнем водоупоре и погружения устройства в грунт; на фиг. 5 — фаза движения устройства до нижнего водоупора; на фиг. 6— фаза создания отдельного ин.ьекцион ного элемента; на фиг. 7 — отдельный инъекционный элемент, разрез Б — Б на фиг. 6; на фиг. 8 — готовый противофильтрационный экран, созданный вокруг горной выработки.

Устройство для осуществления способа включает полый корпус 1, по которому подается закрепляющий раствор, с буровым наконечником 2 и отверстиями 3 в нем, два полых режущих органа 4, выполненных удлиненными в направлении, перпендикулярном оси врашения, на концах которых размешены сопла 5 с зубками 6, привод 7, размешенный в корпусе 1 на валу 8 и служащий для приведения устройства во вращение. Ротор 9 привода 7 через эластичную муфту 10 соединен с редуктором 11, передающим от вала 8 через полые оси 12 врашение режущим органам 4. Устройство соединено с буровым ставом 13. Режушие органы 4 смонтированы параллельно один другому, а их оси установлены соосно и перпендикулярно оси корпуса 1 и размешены в центральной части органов 4.

Способ создания противофильтрационного экрана реализуют следующим образом.

Бурят скважину 14 в верхнем водоупоре 15, оборудуют ее кондуктором 16 с превентором 17 и запорным краном 18. один другому. Оси вращения РО установлены соосно и перпендикулярно вертикальной оси корпуса и размещены в центральной части PO. Внутри корпуса 1 установлен привод 7 PO. Инъекционный раствор поступает из корпуса 1 в PO. Через сопла 5 и отверстия 3 в наконечнике 2 инъекционный раствор проникает в породу.

Вращаясь, PO разрыхляют породу и одновременно способствуют целенаправленному распространению инъекционного раствора.

2 с.п.ф-лы, 8 ил.

Дальнейшее бурение скважины продолжают до нижнего водоупора 19 буровым наконечником 2 и режушими органами 4 инъекционного устройства 20. По буровому ставу 13 подают под избыточным давлением воду 21, с помощью которой осуществляют вынос частиц 22 породы 23 через запорный кран 18 превентора 17. Скважину бурят на всю длину 1 закрепляемой породы 23 до нижнего водоупора 19. Когда инъекционное устройство 20 достигнет нижнего водоупора 19, перестают подавать воду и по буровому ставу начинают нагнетать закрепляющий инъекционный раствор 24. Раствор нагнетают с одновременным подъемом инъекционного устройства. Нагнетание производят серийными насосами, контроль ведут по манометрам и уровням нагнетания растворов (не показано) . В результате закрепления формируется массив 25 вытянутой формы, расположенный симметрично по обе стороны от трассы экранирования 26 из закрепленного грунта. По достижении верхнего водоупора 15 прекрашают подачу закрепляющего раствора, всю систему промывают водой и переходят на следующую скважину. Операции повторяют сначала, получают новый инъекционный массив 25. Смыкаясь, отдельные инъекционные массивы образуют сплошной водонепроницаемый экран 27 заданной формы вокруг горной выработки 28.

Устройство работает следующим образом.

Закрепляющий раствор 24 через буровой став 13 подают на привод 7. Ротор 9 привода 7 приводит во врашение режущие органы 4 и буровой наконечник 2. Закрепляющий раствор 24 поступает из полого корпуса 1 в полые режущие органы 4 и через их сопла 5 и отверстия 3 в буровом наконечнике 2 проникает в породу 23.

Режущие органы 4, вращаясь, разрыхляют породу и одновременно способствуют целенаправленному распространению закрепляюшего раствора.

1472676

Формула изобретения

1. Способ создания противофильтрационного экрана вокруг горной выработки, включающий образование скважин и нагнетание в них инъекционного раствора с формированием стыкующихся массивов закрепленного грунта, отличающийся тем, что, с целью снижения материальных и энергетических затрат, нагнетание инъекционного раствора проводят в двух параллельных между собой и оси скважины плоскостях, расположенных на расстоянии одна от другой, равном расчетной толщине противофильтрационного экрана.

2. Устройство д,1« с, .;,.п ««1;;", т««>ф«льтрационного экран;I «окруI гi>ð«< é «ыр l()oTки, включающее кориi с с буровым нанон "1ником и два полы «р«пиющихся режу«них органа с соилами на концах, от.ги ипощее< я тем, что оно снабжено приводом режущих органов, установленным внутри корпуса, при этом режущие органы выполнены удлиненной формы в направлении, перпендикулярном оси вращения, и установлены параллельно один другому, а оси их вращения установлены соосно и перпендикулярно вертикальной оси корпуса и размещены в центральной части режущих органов.

1472676

Составитель Л. Черепенкина

Редактор М. Циткина Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1590/36 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101