Способ дозакладки карстовых и техногенных полостей

 

Сеоэ Советскик

Соцкалксткческкк

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.11. 80 (21) 3001753/22-03 1э1) М. КП.

Е 21 Г 15/00 с присоединением заявки Мо! осударственный комитет

СССР по делам изо6ретений и открытий (23) Приоритет (3) УДК622. 273 (088. 8) Опубликовано30.07. 82. Бюллетень Hо 28

Дата опубликования описания 30.07.82

I (72) Авторы изобретения

И.Н. Бандырский, В.Г. Тихомиров, Б.И. Трегубою и Г.Г. Шептура т

Львовское специализированное управление "Бур 4д".,(К 584,, Э

Специализированного треста "Укрбурвод"

Укрглавспецстроя БЯЬЛЩтЕ);"л (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДОЗАКЛАДКИ КАРСТОВЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ

ПОЛОСТЕЙ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при дозакладке карстовых и техногенных полостей карбонатными материалами при их размыве или усадке, при сооружении на карьерах противофильтрационных завес, ограждающих от притока груытовых вод,при заполнении полсл=тей, образующихся в результате подземной выплавки серы, а также при строительстве дамб, гидросооружений и других объектов на закарстованной. территории.

Известен способ.доэакладки пустот закладочной смесью с гаэообразующей добавкой (алюминиевой пудрой) . Одновременно .в трубопровод в качестве, замедлителя реакции вводят порошкообраэную борную кислоту для того, чтобы гаэовыделение происходило после окончания укладки закладочной смеси с газообраэующей добавкой в дозакладываемой полости, иначе расширение произойдет в трубопроводе, что недопустимо ло условиям транспортирования (1 ).

Недостатками этого способа доэакладки пустот являются использование дорогостоящих закладочных материалов, а также боль.им коэффициент фильтрации и недостаточное расширение закладочного материала.

Известен также. вспенивающийся легкий заполнитель в виде гранул, содержащих пенополистирол смешанный с керамическим порошком, вспучивание которого Цроисходит в результате обжига гранул (2).

Недостатками использования данного заполнителя являются невозможность .осуществления операции обжига под землей в условиях обводненных карстовых полостей, относительная дороговизна керамического материала, а также водопроводимость .закладочного материала эа счет его растрескивания и наличия межпорового пространства.

Цель изобретения — обеспечение полноты дозакладки, кольматация закладочного материала и равномерное распределение кольматирующего реагента по всему закладочному материалу, а также распределение реагента по возможн большей части массива.

Постарлеыная цель достигается тем, что в способе дозакладки пустот, включающем подачу через скважину в недоэаложенную полость закладочного материала с расширяющейся добавкой, в недозаложеиную полость подают че947442

Формула изобретения рез скважину концентрированную серную кислоту.с пенополистиролом, а затем скважину опрессовывают быстротвердеющим раствором.

В смесь концентрированной серной кислоты с пенополистиролом вводят эамедлители реакции.

Кроме того, в закладочный массив опускают дырочный фильтр, а в скважину — трубопровод, по которым подают концентрированную серную кислоту 10 и пенополистирол.

Расширение эаклагочного материала и пенополистирола происходит вследствие повышения температуры до

150ОС в результате реакции концейтриро- ) 5 ванной серной кислоты с водой и карбонатами. При этом объем пенополистирола увеличивается в 16-18 раэ, а объем закладочного материала — на

12-16%. 3а счет большой температуры и выделения газов закладочный .материал вспучивается и в межпоровое пространство поступает вода, раэбавляю щая концентрированную серную кислоту при этом продукты реакции надежно кольматируют полость и мелкие трещи- ны. После окончания реакции образуется гипс и практически непроницаемая глиноподобная масса.

Для замедления реакции в период дозакладки в смесь концентрированной серной кислоты с пенополистиролом добавляют сухой .кварцевый песок или глинистый порошок, которые не реагируют с серной кислотой, а в начальный период реакции отнимают теп- 3 ло для своего разогрева, хотя по мере поступления. воды из закладочного материала или по скважине температура реакции возрастает до 150 С.

На фиг. 1 поКазано положение зак- 40 ладочного массива до начала дозакладки; на фиг. 2 — то же, после дозакладки.

Способ дозакладки карстовых и техногенных полостей осуществляется 45 следующим образом.

Карбонатный закладочный материал, например пульпу хвостов флотации серной руды, .через сгуститель по скважине 2 подают в карстовые полостк50

3 и 4, имеющие незаполнившееся пространство 5, через которое закладочный массив размывается подземными водами. Для предотвращения этого процесса и кольматации порового простра- нства закладочного материала перед окончанием закладочных работ отключают подачу пульпы, закрывая задвижку

6, и сняв крышку 7, загружают в сгуститель пенополистирол и сухой песок или глинопорошок. Затем крышку 7 зак-60 рывают и через патрубок 8, имеющий обратный клапан 9, закачивают по трубопроводу 10 концентрированную серную кислоту. При закрытых задвижках 11 и 12 открывают задвижку б и 65

4 подают пульпу хвостов флотации, которая смешивается с полистиролом, а также замедлителями реакции — песком или глинопорошком.

Концентрирванную серную кислоту можно подавать непосредственно в сгуститель и отдельно по трубопроводу 10.

После кислотной обработки скважину опрессовывают быстротвердеющим цементным раствором из расчета образования цементной пробки 13 в нижней части скважины. Цементный раствор подают между двумя пробками, проталкивая его .глинистым Раствором. Затем скважину выдерживают в течение трех суток и производят гидравлическое опробывание. Если в течение 5 мин при давлении на устье 15-20 ати удельное водопоглощение скважины составляет

0,05 л/мин .мм вод.ст. тампонаж считают удовлетворительным, если нет, то производят дозакладку скважины хвостами и цикл кислотной обработки повторяют.

Таким образом, в предлагаемом способе дозакладки карстовых и техногенных полостей необходимая температура 150 С для расширения пенополистирола возникает в закладочном массиве в результате химического взаимодействия серной кислоты с водой и хвостами флотации серной руды, s связи с чем нет необходимости подачи теплоносителя; проницаемость закладочного материала снижается за счет его кольматации в результате перехода частиц известняка в гипс и глиноподобную массу.

1. Способ дозакладки карстовых и техногенных полостей карбонатными материалами, включающий подачу через скважину в недозаложенную полость закладочного материала с расширяющейся добавкой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения полноты доэакладки, кольматации закладочного материала и равномерного распределения кольматирующего реагента по всему закладочному материалу, в недозаложенную полость подают через скважину концентрированную серную кислоту с пенополистиролом, а затем скважину опрессовывают быстротвердеющим раствором.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что в смесь концентрированной серной кислоты с пенополистиролом вводят замедлители реакции.

3, Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что в закладочный массив опускают дырочный фильтр, а в скважину — трубопровод, по которым

947442

ФигЛ

Фиг 2

Составитель Н. Руденко

Редактор И. Михеева Техред М. Рейвес Корректор М. Коста

Заказ 5581/52 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул. Проектная, 4 подают концентрированную серную кислоту H пенополистирол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 608970, кл. Е 21 F 15/00, 1976. .2. Авторское свидетельство СССР

Р 564287, кл. С 04 В- 31/02, 1975.