EA023095B1 - Method for vertical shaft sinking in water-encroached, unstable rocks - Google Patents
Method for vertical shaft sinking in water-encroached, unstable rocks Download PDFInfo
- Publication number
- EA023095B1 EA023095B1 EA201300633A EA201300633A EA023095B1 EA 023095 B1 EA023095 B1 EA 023095B1 EA 201300633 A EA201300633 A EA 201300633A EA 201300633 A EA201300633 A EA 201300633A EA 023095 B1 EA023095 B1 EA 023095B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- rocks
- water
- curtain
- shaft
- aquifer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке вертикальных шахтных стволов в обводненных неустойчивых породах.The invention relates to the mining industry and can be used for sinking vertical shaft shafts in flooded unstable rocks.
Известен способ проходки вертикальных шахтных стволов в обводненных породах (патент КИ № 2095574, опубл. 10.11.1997), включающий замораживание горного массива, создание вокруг ледопородного массива водоизоляционный тампонажной завесы путем бурения скважин, нагнетание через них тампонажного раствора для осуществления гидроразрыва и нагнетание в образовавшиеся трещины гидроизоляционного материала, выемку горной породы и крепление ствола шахты. Создание водоизоляционной завесы осуществляется после замораживания горного массива на границе концентрации температурных напряжений, при этом нагнетание тампонажного раствора осуществляют через обсадные трубы с односторонней перфорацией. Гидроразрыв осуществляют тампонажным раствором низкой плотности, а трещины заполняют тампонажным раствором повышенной плотности. Недостатками данного способа являются большая стоимость его реализации, ограниченные возможности использования буровзрывных работ и низкая надежность при проходке вертикальных стволов в сильно обводенных неустойчивых породах.A known method of sinking vertical shaft shafts in flooded rocks (patent KI No. 2095574, publ. 10.11.1997), including freezing the rock mass, creating a water-tight grouting curtain around the ice-rock mass by drilling wells, pumping grout through them to carry out hydraulic fracturing and pumping cracks in the waterproofing material, excavation of the rock and shaft mount. The creation of a waterproofing curtain is carried out after freezing the rock mass at the border of the concentration of temperature stresses, while the grouting is pumped through casing pipes with one-sided perforation. Hydraulic fracturing is carried out with a low-density cement slurry, and the cracks are filled with a high-density cement slurry. The disadvantages of this method are the high cost of its implementation, the limited use of drilling and blasting and low reliability when sinking vertical shafts in heavily encircled unstable rocks.
Известен способ (патент КИ № 2398967, опубл. 10.09.2010) проходки вертикальных шахтных стволов в обводненных неустойчивых породах, включающий замораживание пород, проведение буровзрывных работ, механизированную погрузку пород, крепление шахтного ствола чугунными тюбингами с последующим тампонажем закрепного пространства. При проведении буровзрывных работ определяют положения забоя с предельно возможной силой воздействия упругих волн на замораживающие колонки относительно границ контакта двух пород с различными физико-механическими свойствами. После чего осуществляют разрушение пород в этих зонах в режиме, обеспечивающем величину напряжений в замораживающих колонках, создаваемых упругими волнами, равную или меньшую максимально допустимого значения.A known method (patent KI No. 2398967, published September 10, 2010) sinking vertical shaft shafts in flooded unstable rocks, including freezing rocks, drilling and blasting, mechanized loading of rocks, securing the shaft with cast-iron tubing, followed by grouting of the fixed space. During drilling and blasting operations, the bottom positions are determined with the maximum possible force of elastic waves acting on the freezing columns relative to the contact boundaries of two rocks with different physical and mechanical properties. After that, the destruction of rocks in these zones is carried out in a mode that ensures the magnitude of the stresses in the freezing columns created by elastic waves equal to or less than the maximum permissible value.
Недостатками данного способа являются значительные затраты на замораживание пород при создании ледопородного ограждения ствола и его низкая надежность при проходке вертикальных стволов по обводненным неустойчивым породам в районах, характеризующихся повышенной сейсмичностью и резкими колебаниями температур воздуха и вмещающих пород.The disadvantages of this method are the significant cost of freezing rocks when creating an ice-rock fence of the trunk and its low reliability when sinking vertical trunks over flooded unstable rocks in areas characterized by increased seismicity and sharp fluctuations in air temperature and surrounding rocks.
Известен способ проходки вертикальных шахтных стволов в обводненных неустойчивых породах (патент № 015319, Евразийская патентная организация; опубл. А1, 2011.06.30. Бюллетень № 3, Евразийский сервер публикаций). Данный способ, принятый в качестве способа-прототипа, включает создание до начала проходки ствола по опасным водоносным горизонтам противофильтрационных завес путем бурения с земной поверхности или забоя шахтного ствола по периметру шахтного ствола рядов скважин и подачи по скважинам под высоким давлением цементного тампонажного раствора, которым заполняют поровые пространства и водопроводящие трещины в породах водоносного горизонта, проходку шахтного ствола на участках, защищенных противофильтрационными завесами, с использованием буровзрывных работ, возведение в стволе бетонной крепи, нанесение напылением гидроизолирующего состава на внутреннюю поверхность бетонной крепи ствола.A known method of sinking vertical shaft shafts in flooded unstable rocks (patent No. 015319, Eurasian patent organization; publ. A1, 2011.06.30. Bulletin No. 3, Eurasian publication server). This method, adopted as a prototype method, includes the creation of antifiltration curtains before drilling the shaft through hazardous aquifers by drilling from the earth's surface or bottoming the shaft along the perimeter of the shaft of a row of wells and supplying cement grout with high pressure wells, which is filled pore spaces and water-borne cracks in the rocks of the aquifer, sinking of the shaft in areas protected by air curtains, using m blasting, erection of concrete lining in the trunk, spray-coating of waterproofing composition on the inner surface of the concrete lining of the trunk.
Недостатками данного способа являются значительные притоки воды в ствол (как в период проходки ствола, так и в последующие периоды его эксплуатации) при проходке стволов по обводненным неустойчивым породам с высокой скоростью движения минерализованных подземных вод в районах, характеризующихся повышенной сейсмичностью и резкими колебаниями температур воздуха и вмещающих пород.The disadvantages of this method are significant inflows of water into the trunk (both during the penetration of the trunk, and in subsequent periods of its operation) during the passage of trunks over irrigated unstable rocks with a high speed of mineralized groundwater in areas characterized by increased seismicity and sharp fluctuations in air temperature and enclosing rocks.
Техническим результатом заявляемого способа является снижение притоков воды в ствол (как в период проходки ствола, так и в последующие периоды его эксплуатации) при проходке стволов по обводненным неустойчивым породам с высокой скоростью движения минерализованных подземных вод в районах, характеризующихся повышенной сейсмичностью и резкими колебаниями температур воздуха и вмещающих пород.The technical result of the proposed method is to reduce the inflow of water into the trunk (both during the penetration of the trunk and in subsequent periods of its operation) when the trunks penetrate irrigated unstable rocks with a high speed of mineralized groundwater in areas characterized by increased seismicity and sharp fluctuations in air temperature and host rocks.
Технический результат достигается тем, что в способе проходки вертикального шахтного ствола в обводненных неустойчивых породах, включающем создание до начала проходки ствола по опасным водоносным горизонтам противофильтрационных завес путем бурения с земной поверхности или забоя шахтного ствола по периметру шахтного ствола рядов скважин и подачи по скважинам под высоким давлением цементного тампонажного раствора, которым заполняют поровые пространства и водопроводящие трещины в породах водоносного горизонта, проходку шахтного ствола на участках, защищенных противофильтрационными завесами, с использованием буровзрывных работ, возведение в стволе бетонной крепи, нанесение напылением гидроизолирующего состава на внутреннюю поверхность бетонной крепи ствола, согласно изобретению в противофильтрационную завесу и водонасыщенные породы водоносного горизонта под высоким давлением производят инъекцию химических составов на основе высокомолекулярных соединений, например, уретана, образующих при взаимодействии с водой каучукообразные эластичные материалы, при этом инъекцию химических составов на участке ствола, в окрестности которого создают противофильтрационную завесу, производят по скважинам, пробуренным с земной поверхности по противофильтрационной завесе параллельно продольной оси ствола, расстояние между этими скважинами принимают меньше удвоенной глубины проникновения химического состава в мас- 1 023095 сив противофильтрационной завесы в окрестности скважины, а инъекцию химических составов в водонасыщенные породы водоносного горизонта на участке проходки ствола, не защищенном противофильтрационной завесой, производят по скважинам, пробуренным из забоя ствола, при этом глубину области массива пород впереди забоя ствола, в которую производят инъекцию химических составов, принимают больше величины перемещения забоя ствола за проходческий цикл.The technical result is achieved by the fact that in the method of sinking a vertical shaft in irrigated unstable rocks, including creating before the shaft sinking through hazardous aquifers horizontally curtains by drilling from the earth's surface or bottom of the shaft along the perimeter of the shaft of the borehole and supplying wells under high the pressure of the cement grout, which fill the pore spaces and water cracks in the rocks of the aquifer, the sinking of the mine ol in areas protected by airtight curtains using drilling and blasting operations, erection of concrete roof support in the trunk, spray-coating of the waterproofing composition on the inner surface of the concrete roof support, according to the invention, high-pressure chemical compounds are injected into the water-resistant rocks of the aquifer under high pressure compounds, for example, urethane, forming rubbery elastic materials when interacting with water, at m. the injection of chemical compounds in the trunk section in the vicinity of which an anti-filtration curtain is created is carried out for wells drilled from the earth's surface along the anti-filtration curtain parallel to the longitudinal axis of the barrel, the distance between these wells is less than twice the depth of penetration of the chemical composition into the bulk of the anti-filtration curtain in the vicinity of the well, and the injection of chemical compounds into the water-saturated rocks of the aquifer in the section of the hole that is not protected against with a filter curtain, produced by wells drilled from the bottom of the barrel, while the depth of the rock mass area in front of the bottom of the barrel, into which the chemical compositions are injected, takes more than the amount of movement of the bottom of the barrel for a sinking cycle.
При глубине проникновения химического состава в естественный массив пород водоносного горизонта в окрестности скважины, превышающей величину радиуса ствола в проходке, инъекцию химических составов в породы водоносных горизонтов, расположенные впереди забоя ствола на участке, не защищенном противофильтрационной завесой, производят по одной скважине, пробуренной по продольной оси ствола перпендикулярно его забою.At a depth of penetration of the chemical composition into the natural mass of rocks of the aquifer in the vicinity of the well that exceeds the value of the radius of the trunk in the penetration, the injection of chemical compounds into the rocks of the aquifers located in front of the bottom of the trunk in a section not protected by an anti-filter curtain is carried out in one well drilled along the longitudinal the axis of the trunk perpendicular to its bottom.
Сущность заявляемого способа проходки стволов в обводненных неустойчивых породах поясняется схемами, представленными на фиг. 1-6.The essence of the proposed method of sinking shafts in flooded unstable rocks is illustrated by the schemes shown in FIG. 1-6.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема, поясняющая место расположения противофильтрационной завесы относительно ствола и место расположения скважин, пробуренных с земной поверхности по противофильтрационной завесе, для инъекции химических составов в противофильтрационную завесу.In FIG. 1 is a schematic diagram explaining the location of the air curtain relative to the barrel and the location of wells drilled from the earth's surface along the air curtain, for the injection of chemical compounds into the air curtain.
На фиг. 2 представлена принципиальная схема (вид в плане), поясняющая взаимное расположение скважин, пробуренных с земной поверхности по противофильтрационной завесе, для инъекции химических составов в противофильтрационную завесу.In FIG. 2 is a schematic diagram (plan view) explaining the relative position of wells drilled from the earth's surface along the air curtain, for injecting chemical compositions into the air curtain.
На фиг. 3 представлена принципиальная схема, поясняющая место расположения скважин, пробуренных с земной поверхности по противофильтрационной завесе с присечкой пород водоносного горизонта, находящихся за внешней границей противофильтрационной завесы.In FIG. 3 is a schematic diagram explaining the location of wells drilled from the earth's surface along an anti-filter curtain with a notch of aquiferous rocks located outside the outer boundary of the anti-filter curtain.
На фиг. 4 представлена принципиальная схема (вид в плане), поясняющая взаимное расположение скважин, пробуренных с земной поверхности по противофильтрационной завесе с присечкой пород водоносного горизонта, находящихся за внешней границей противофильтрационной завесы.In FIG. 4 is a schematic diagram (plan view) explaining the relative position of wells drilled from the earth's surface along an anti-filter curtain with a notch of aquiferous rocks located outside the outer boundary of the anti-filter curtain.
На фиг. 5 представлена принципиальная схема (вид в плане), поясняющая взаимное расположение зон распространения химического состава в массиве противофильтрационной завесы в окрестностях скважин, пробуренных с земной поверхности по противофильтрационной завесе.In FIG. 5 is a schematic diagram (plan view) explaining the relative position of the chemical distribution zones in the array of the air curtain in the vicinity of the wells drilled from the earth's surface along the air curtain.
На фиг. 6 представлена принципиальная схема (вид в плане), поясняющая взаимное расположение зон распространения химического состава в массиве противофильтрационной завесы и в естественном массиве пород водоносного горизонта в окрестностях скважин, пробуренных с земной поверхности по противофильтрационной завесе с присечкой пород водоносного горизонта, находящихся за внешней границей противофильтрационной завесы.In FIG. 6 is a schematic diagram (plan view) explaining the mutual arrangement of chemical distribution zones in the array of anti-filter curtains and in the natural mass of aquifer rocks in the vicinity of wells drilled from the earth’s surface along the anti-filter curtain with a notch of aquifer rocks outside the outer boundary of the anti-filter curtains.
На фиг. 1-6: 1- крепь ствола; 2 - фартук ствола; 3 - внешняя граница противофильтрационной завесы; 4 - скважины, пробуренные с земной поверхности по противофильтрационной завесе параллельно продольной оси ствола; 5 - забой ствола; 6 - земная поверхность; 7 - скважина, пробуренная в массив (естественный) пород водоносного горизонта на участке проходки ствола, не защищенном противофильтрационной завесой; 8 - скважины, пробуренные с земной поверхности по противофильтрационной завесе с присечкой пород водоносного горизонта, находящихся за внешней границей противофильтрационной завесы; 9 - граница области проникновения химических составов в массив противофильтрационной завесы в окрестности скважины, пробуренной с земной поверхности по противофильтрационной завесе; 10 массив пород водоносного горизонта, находящихся за внешней границей противофильтрационной завесы; 11 - массив пород противофильтрационной завесы; 12 - граница области проникновения химических составов в массив противофильтрационной завесы в окрестности скважины, пробуренной с земной поверхности по противофильтрационной завесе с присечкой пород водоносного горизонта, находящихся за внешней границей противофильтрационной завесы; 13 - граница области проникновения химических составов в породы водоносного горизонта, находящиеся за внешней границей противофильтрационной завесы, в окрестности скважины, пробуренной с земной поверхности по противофильтрационной завесе с присечкой пород водоносного горизонта, находящихся за внешней границей противофильтрационной завесы; 14 - скважина, пробуренная в массив (естественный) пород водоносного горизонта на участке проходки ствола, не защищенном противофильтрационной завесой; 15 - граница области массива пород впереди забоя ствола, в которую производят инъекцию химических составов; 1ι - длина участка ствола, в окрестности которого создана противофильтрационная завеса; б - ширина противофильтрационной завесы; δ - расстояние между скважинами; Ь - глубина проникновения химического состава в массив противофильтрационной завесы в окрестности скважины, пробуренной с земной поверхности по противофильтрационной завесе; с - глубина проникновения химического состава в массив (естественный) пород водоносного горизонта в окрестности скважины, пробуренной с земной поверхности по противофильтрационной завесе с присечкой пород водоносного горизонта; 1 - глубина области массива пород впереди забоя ствола, в которую производят инъекцию химических составов.In FIG. 1-6: 1- support the trunk; 2 - an apron of a trunk; 3 - the outer border of the air curtain; 4 - wells drilled from the earth's surface along an anti-filtration curtain parallel to the longitudinal axis of the barrel; 5 - the bottom of the trunk; 6 - the earth's surface; 7 - a well drilled into an array of (natural) rocks of an aquifer in a section of a trunk that is not protected by an airtight curtain; 8 - wells drilled from the earth's surface along an anti-filtration curtain with a notch of aquiferous rocks located outside the outer boundary of the anti-filtration curtain; 9 - the boundary of the region of penetration of chemical compounds into the array of the anti-filter curtain in the vicinity of the well drilled from the earth's surface along the anti-filter curtain; 10 massif of rocks of the aquifer, located outside the outer boundary of the air curtain; 11 - an array of rocks of the impervious curtain; 12 - the boundary of the area of penetration of chemical compounds into the array of the anti-filter curtain in the vicinity of the well drilled from the earth's surface along the anti-filter curtain with a notch of aquiferous rocks located outside the outer boundary of the anti-filter curtain; 13 - the boundary of the region of penetration of chemical compounds into the rocks of the aquifer, located outside the outer boundary of the air curtain, in the vicinity of a well drilled from the earth's surface along the air curtain with a notch of rocks of the aquifer, located outside the outer border of the air curtain; 14 - a well drilled into an array of (natural) rocks of an aquifer in a section of a shaft that is not protected by an airtight curtain; 15 - the boundary of the region of the massif of rocks in front of the bottom of the trunk, into which the chemical compounds are injected; 1ι is the length of the trunk section in the vicinity of which an anti-filtration curtain was created; b - the width of the impervious curtain; δ is the distance between the wells; B is the depth of penetration of the chemical composition into the array of the anti-filter curtain in the vicinity of the well drilled from the earth's surface along the anti-filter curtain; c - the depth of penetration of the chemical composition into the massif (natural) of the rocks of the aquifer in the vicinity of the well drilled from the earth's surface along the air curtain with a notch of rocks of the aquifer; 1 - the depth of the region of the massif of rocks in front of the bottom of the trunk, into which the chemical compositions are injected.
Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.
До начала проходки ствола по опасным водоносным горизонтам создают противофильтрационные завесы шириной б (фиг. 1-4) путем бурения с земной поверхности или забоя шахтного ствола по пери- 2 023095 метру шахтного ствола рядов скважин и подачи по скважинам под высоким давлением цементного тампонажного раствора, которым заполняют поровые пространства и водопроводящие трещины в породах водоносного горизонта. Ствол крепят бетонной крепью. На внутреннюю поверхность бетонной крепи ствола наносят напылением гидроизолирующие составы.Before the shaft penetrates through hazardous aquifers, they create anti-filtration curtains with a width of b (Fig. 1-4) by drilling from the earth's surface or bottoming the shaft along the perimeter of the shaft of a row of wells and supplying cement grout through the wells under high pressure, which fill the pore spaces and water cracks in the rocks of the aquifer. The trunk is mounted with concrete support. On the inner surface of the concrete lining of the trunk is applied by spraying waterproofing compounds.
Причинами значительного увеличения притоков воды в ствол при использовании известного способа-прототипа являются водопроводящие микротрещины, возникающие в крепи ствола и в противофильтрационной завесе под воздействием минерализованных подземных вод, обладающих агрессивными свойствами по отношению к бетону; сдвижений массива, в котором пройден ствол, при землетрясениях, а также под влиянием горных работ в период разработки месторождения; колебаний температуры воздуха, вмещающих пород и крепи ствола.The reasons for a significant increase in the inflow of water into the trunk when using the known prototype method are water-conducting microcracks that occur in the roof supports and in the air curtain under the influence of mineralized groundwater, which have aggressive properties with respect to concrete; displacements of the massif in which the trunk is traversed during earthquakes, as well as under the influence of mining during the development of the field; fluctuations in air temperature, enclosing rocks and trunk lining.
По образовавшимся микротрещинам происходит движение подземных вод. Вследствие физической и химической коррозии бетона под воздействием минерализованных подземных вод разрушается не только тот участок крепи ствола, где происходит их непосредственная фильтрация через бетон, но и крепь всего ствола, а также его армировка. Аналогичное воздействие подземные воды оказывают на противофильтрационную завесу, что в конечном итоге приводит к увеличению водопритоков в ствол.Under the formed microcracks, groundwater flows. Due to the physical and chemical corrosion of concrete under the influence of mineralized groundwater, not only the portion of the trunk support where they are directly filtered through concrete is destroyed, but also the support of the entire trunk, as well as its reinforcement. Groundwater has a similar effect on the air curtain, which ultimately leads to an increase in water inflow into the trunk.
При использовании заявляемого способа проходки вертикального шахтного ствола в обводненных неустойчивых породах на участке ствола длиной й, в окрестности которого создают противофильтрационную завесу, с земной поверхности по противофильтрационной завесе пробуривают скважины, параллельные продольной оси ствола.When using the proposed method of sinking a vertical shaft in irrigated unstable rocks in a section of a trunk of length d in the vicinity of which an anti-filtration curtain is created, wells parallel to the longitudinal axis of the shaft are drilled from the earth's surface along the anti-filtration curtain.
По скважинам в противофильтрационную завесу и водонасыщенные породы водоносного горизонта под высоким давлением производят инъекцию химических составов на основе высокомолекулярных соединений, например уретана, образующих в воде нерастворимый гель. Затвердевший раствор представляет собой каучукообразный эластичный материал, не образующий трещин при значительных его деформациях.In wells, a high-pressure injection of chemical compounds based on high-molecular compounds, such as urethane, forming an insoluble gel in water, is performed under high pressure in the anti-filter curtain and water-saturated rocks of the aquifer. The hardened solution is a rubbery elastic material that does not form cracks with significant deformations.
Химические составы на основе высокомолекулярных соединений обладают способностью глубоко проникать по микротрещинам в массив противофильтрационной завесы, что существенно повышает ее гидроизоляционные характеристики.Chemical compositions based on macromolecular compounds have the ability to penetrate deeply through microcracks into the array of anti-filter curtains, which significantly increases its waterproofing characteristics.
Бурение скважин по противофильтрационной завесе, имеющей достаточно высокие прочностные характеристики, позволяет обеспечить их устойчивость в период бурения и инъекции химических составов под высоким давлением в противофильтрационную завесу и водонасыщенные породы водоносного горизонта.Drilling wells with a curtain of sufficiently high strength characteristics ensures their stability during drilling and injection of high-pressure chemicals into the curtain and water-saturated rocks of the aquifer.
Расстояние 8 между скважинами 4 (фиг. 1, 2 и 5) и скважинами 8 (фиг. 3, 4 и 6) принимают меньше удвоенной глубины Ь проникновения химического состава в массив противофильтрационной завесы в окрестности скважины. Т.е. 8 <2Ь. При выполнении этого условия вокруг ствола создают сплошную водонепроницаемую завесу из каучукообразного эластичного материала, предохраняющую крепь ствола от агрессивных сильноминерализованных подземных вод и снижающую притоки воды из вмещающих водонасыщенных пород в ствол как при его проходке, так и период отработки месторождения в районах, характеризующихся повышенной сейсмичностью и резкими колебаниями температур воздуха и вмещающих пород.The distance 8 between the wells 4 (FIGS. 1, 2 and 5) and the wells 8 (FIGS. 3, 4 and 6) is taken to be less than twice the depth b of penetration of the chemical composition into the array of the air curtain in the vicinity of the well. Those. 8 <2b. When this condition is met, a continuous waterproof curtain is created around the trunk from a rubbery elastic material that protects the trunk lining from aggressive highly mineralized groundwater and reduces the influx of water from the host water-saturated rocks into the trunk both during its penetration and the period of field development in areas characterized by increased seismicity and sharp fluctuations in air temperature and surrounding rocks.
При низкой проницаемости массива противофильтрационной завесы для химических составов скважины 8 (фиг. 3, 4, 6) с земной поверхности пробуривают по противофильтрационной завесе с присечкой пород водоносного горизонта, находящихся за внешней границей 3 противофильтрационной завесы. Это позволяет повысить эффективность заявляемого способа за счет инъекции химических составов как в противофильтрационную завесу, так в породы водоносного горизонта, находящиеся за внешней границей 3 противофильтрационной завесы (фиг. 6). Расстояние между скважинами 8 принимают из условия 8<2Ь.At low permeability of the array of the anti-filtration curtain for the chemical compositions of the well 8 (Fig. 3, 4, 6), they are drilled from the earth's surface along the anti-filtration curtain with a notch of aquiferous rocks located outside the outer boundary 3 of the anti-filtration curtain. This allows you to increase the efficiency of the proposed method due to the injection of chemical compounds both in the air curtain and in the rocks of the aquifer, located outside the outer border 3 of the air curtain (Fig. 6). The distance between the wells 8 is taken from the condition 8 <2b.
При реализации заявляемого способа противофильтрационные завесы решают две задачи: выполняя функции опережающей крепи обеспечивают безопасность работ при проходке ствола в обводненных неустойчивых породах; выполняют функцию водозащитного сооружения, предназначенного для снижения опасных водопритоков в шахтный ствол как в период проходки ствола, так и в период его последующей эксплуатации, исчисляемый десятками лет.When implementing the proposed method, the anti-filtration curtains solve two problems: performing the functions of leading lining ensure the safety of work when driving the trunk in irrigated unstable rocks; perform the function of a water protection structure designed to reduce hazardous water inflows into the mine shaft both during the period of the shaft sinking and during its subsequent operation, calculated in tens of years.
Инъекцию химических составов в водонасыщенные породы водоносного горизонта на участке проходки ствола, не защищенном противофильтрационной завесой, производят по скважинам, пробуренным из забоя ствола 5 (фиг. 1 и 3). При этом глубину 1 (фиг. 1 и 3) области массива пород впереди забоя ствола, в которую производят инъекцию химических составов, принимают больше величины перемещения забоя ствола за проходческий цикл. Выполнение этого условия позволяет исключить поступление воды в ствол как со стороны забоя ствола, так и со стороны стенок ствола до установки в стволе постоянной крепи.Injection of chemical compositions into the water-saturated rocks of the aquifer in the section of the trunk penetration, which is not protected by an anti-filter curtain, is carried out in wells drilled from the bottom of the trunk 5 (Fig. 1 and 3). In this case, the depth 1 (Figs. 1 and 3) of the area of the rock mass in front of the bottom of the trunk into which the chemical compositions are injected is taken to be greater than the amount of movement of the bottom of the stem for the sinking cycle. The fulfillment of this condition eliminates the flow of water into the trunk both from the side of the bottom of the trunk, and from the side of the walls of the trunk before installing a permanent lining in the trunk.
Параметры, необходимые для реализации заявляемого способа, а именно глубину Ь проникновения химического состава в массив противофильтрационной завесы в окрестности скважины, глубину распространения химического состава в окрестности скважины, пробуренной в естественном массиве водонасыщенных пород, место расположения внешней границы 3 противофильтрационной завесы и др., опре- 3 023095 деляют в каждом конкретном случае с использованием известных методик натурных, лабораторных или аналитических исследований.The parameters necessary for the implementation of the proposed method, namely, the depth of penetration of the chemical composition into the array of the air curtain in the vicinity of the well, the depth of distribution of the chemical composition in the vicinity of the well drilled in the natural array of water-saturated rocks, the location of the outer boundary 3 of the air curtain, etc., is determined - 3 023095 is divided in each case using known methods of full-scale, laboratory or analytical studies.
Использование заявляемого способа позволяет снизить притоки воды в ствол (как в период проходки ствола, так и в последующие периоды его эксплуатации) при проходке стволов по обводненным неустойчивым породам с высокой скоростью движения минерализованных подземных вод в районах, характеризующихся повышенной сейсмичностью и резкими колебаниями температур воздуха и вмещающих пород. Следствиями этого являются снижение затрат на водоотлив и увеличение скорости проходки вертикальных стволов в обводненных неустойчивых породах.Using the proposed method allows to reduce the inflow of water into the trunk (both during the penetration of the trunk, and in subsequent periods of its operation) during the passage of trunks over irrigated unstable rocks with a high speed of mineralized groundwater in areas characterized by increased seismicity and sharp fluctuations in air temperature and enclosing rocks. The consequences of this are a reduction in drainage costs and an increase in the rate of penetration of vertical shafts in flooded unstable rocks.
Заявляемый способ предназначен для применения при проходке вертикальных шахтных стволов по обводненным несвязным породам, характеризующимся низкими прочностными характеристиками.The inventive method is intended for use in the sinking of vertical shaft shafts over flooded incoherent rocks, characterized by low strength characteristics.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201300633A EA023095B1 (en) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | Method for vertical shaft sinking in water-encroached, unstable rocks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201300633A EA023095B1 (en) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | Method for vertical shaft sinking in water-encroached, unstable rocks |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201300633A1 EA201300633A1 (en) | 2015-02-27 |
| EA023095B1 true EA023095B1 (en) | 2016-04-29 |
Family
ID=52594946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201300633A EA023095B1 (en) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | Method for vertical shaft sinking in water-encroached, unstable rocks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA023095B1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3221505A (en) * | 1963-02-20 | 1965-12-07 | Gulf Research Development Co | Grouting method |
| SU1507977A1 (en) * | 1987-05-19 | 1989-09-15 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Method of constructing antiseepage curtains |
| RU2188930C2 (en) * | 2000-11-02 | 2002-09-10 | Евстифеев Сергей Владиленович | Method of shutoff of water inflow to well |
| RU2258141C1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-08-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" (ЗАО) | Grouting method for water-bearing horizon rock during vertical pit shaft building |
| RU2342484C1 (en) * | 2007-05-15 | 2008-12-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" | Metod of manufacturing of water-proof screen in soil materials of elements of hydraulic engineering construction |
| EA015319B1 (en) * | 2010-09-10 | 2011-06-30 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром"(Оао "Белгорхимпром") | Method for driving a vertical main shaft |
-
2013
- 2013-06-10 EA EA201300633A patent/EA023095B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3221505A (en) * | 1963-02-20 | 1965-12-07 | Gulf Research Development Co | Grouting method |
| SU1507977A1 (en) * | 1987-05-19 | 1989-09-15 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Method of constructing antiseepage curtains |
| RU2188930C2 (en) * | 2000-11-02 | 2002-09-10 | Евстифеев Сергей Владиленович | Method of shutoff of water inflow to well |
| RU2258141C1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-08-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" (ЗАО) | Grouting method for water-bearing horizon rock during vertical pit shaft building |
| RU2342484C1 (en) * | 2007-05-15 | 2008-12-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" | Metod of manufacturing of water-proof screen in soil materials of elements of hydraulic engineering construction |
| EA015319B1 (en) * | 2010-09-10 | 2011-06-30 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром"(Оао "Белгорхимпром") | Method for driving a vertical main shaft |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201300633A1 (en) | 2015-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110242301A (en) | A kind of modified water-protection coal-mining method of two step slip casting of top plate water-bearing layer | |
| CN108060908A (en) | Water-rich sand layer long range horizontal orientation drilling grouting and reinforcing technology under groups of building | |
| CN102493822A (en) | Method for performing curtain grouting construction on tunnel by water rich fault influence zone | |
| CN105041344B (en) | High-pressure gas seam-expanding, grouting and water-plugging method for precutting trough of microfissure surrounding rock | |
| CN102808628A (en) | Construction method of passage of large-section tunnel by water diversion fault | |
| RU2537711C1 (en) | Erection of tunnels in structurally unstable soils with karst phenomena and/or boil processes | |
| AU2014308406A1 (en) | An artificial retaining dam of coal mine underground reservoir and method for connecting security coal pillar, surrounding rock with the retaining dam | |
| CN103835729A (en) | Ground pre-grouting strengthening technology for deep long-distance roadway surrounding rock | |
| GB1257569A (en) | ||
| CN205260041U (en) | Method of freezing supporting construction is spouted soon to level | |
| RU2341658C1 (en) | Method of prevention of flooding of potassium mines and hazardous deformations of earth surface at underground water inrush into mines | |
| CN103016027A (en) | Tunnel or roadway excavating method under weak and broken complicated geological conditions | |
| CN104370508A (en) | Coal mine floor rock mass grouting reinforcement method and grouting slurry | |
| CN103572764A (en) | Watertight structure for retaining wall of ultra-deep manually excavated pile and construction method thereof | |
| Aksoy | Chemical injection application at tunnel service shaft to prevent ground settlement induced by groundwater drainage: A case study | |
| RU2485318C1 (en) | Method to construct station tunnels with low subsidence of earth surface | |
| CN207406345U (en) | Rich water sand-pebble layer shield tunnel end horizontal grouting ruggedized construction | |
| RU2568452C1 (en) | Method to seal anti-filtration screen under water reservoir after pit depletion | |
| RU2543162C1 (en) | Method of protection of karst occurrence | |
| RU2749003C1 (en) | Method for reducing settlement of buildings during construction of underground workings under them | |
| RU2715784C1 (en) | Method of correction of subsidence trough at erection of underground structure by closed method in weak soils | |
| RU2583800C1 (en) | Support of underground structure | |
| EA023095B1 (en) | Method for vertical shaft sinking in water-encroached, unstable rocks | |
| CN205296194U (en) | Rich irrigated land layer undercut tunnel interlock pipe curtain | |
| RU2666570C1 (en) | Method of degasssing of overworked accompanying bed |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |