Przedmiotem wynalazku jest sposób uszczelniania solnych wyrobisk kopalnianych, przeznaczony zwlaszcza do likwidacji wycieków stwarzajacych potencjalne niebezpieczenstwo ich zalania.Znane sposoby uszczelniania solnych wyrobisk kopalnianych polegaja na wytworzeniu przy powierzchni uszczelnianej poduszki gazowej o cisnieniu równym cisnieniu wycieku. Do poduszki gazowej wprowadza sie materialy szybkowiazace zawierajace jako glówny skladnik: cement, gips, polimery, wzglednie goracy asfalt.Niedogodnoscia znanych sposobów jest duza zawodnosc uszczelnienia, wynikajaca z tworzenia sie szczelin na styku materialu uszczelniajacego i górotworu, powstalych wskutek ich niejednorodnosci.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych niedogodnosci, a zagadnieniem technicznym wymagajacym rozwiazania dla osiagniecia tego celu jest opracowanie, w stosunku do materialu górotworu, srodków wysalaja¬ cych i warunków ich stosowania, zapewniajacych latwy i niezawodny sposób uszczelniania solnych wyrobisk kopalnianych.Sposób wedlug wynalazku polega na wprowadzeniu do wycieku w sczeline górotworu i/lub jej poblizu substancji wysalajacych w postaci soli nieorganicznych lub rozpuszczalników organicznych w ilosci i jakosci do¬ stosowanej do wlasciwosci wycieku. W tym celu wyciek danego górotworu nalezy poddac pelnej analizie che¬ micznej, a nastepnie na podstawie izotermy rozpuszczalnosci odpowiedniego ukladu okresla sie sklad jakosciowy i ilosciowy substancji wysalajacych, dobierajac taki stopien przesycenia wycieku, aby zapewnial on maksymalna predkosc liniowa zarastania szczeliny przez krysztaly identyczne i/lub izostrukturalne w stosunku do soli tworza¬ cych górotwór. Uszczelnienie szczeliny polega glównie na jej zarastaniu wskutek krystalizacji na jej sciankach substancji zawartych w wycieku. Dosc dodanej substancji wysalajacej modyfikujacej sklad wycieku powinna byc taka, aby zachodzila w pierwszym rzedzie krystalizacja na sciankach szczeliny. Korzystne jest stworzenie w za¬ wiesinie zarodków krysztalów soli górotworu lub obcych, zwlaszcza siarczanu wapniowego, weglanu wapniowe¬ go lub weglanu magnezowego. W dalszej fazie procesu uszczelniania obrastaja one krysztalami izostrukturalnymi, w stosunku do soli tworzacej górotwór, przyspieszajac proces uszczelniania. Jako substancje wysalajace nalezy stosowac roztwory soli bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie, korzystnie chlorek wapniowy lub chlorek magne-2 125767 zowy. Dzialaja one wysalajaco na przyklad na krystalizujacy na powierzchni scian szczeliny chlorek sodowy i chlorek potasowy. W przypadku obecnosci w wycieku siarczanów lub weglanów, krystalizuja równoczesnie odpowiednie trudnorozpuszczalne sole wapnia lub magnezu. Wyciek zawierajacy zbyt malo soli izostrukturalnej w,stosunku do górotworu powinien byc wzbogacany o te sól. Jako rozpuszczalniki organiczne korzystnie stosuje sie metanol lub aceton. Powoduja one krystalizacje najpierw siarczanów, a nastepnie prawie równoczesnie chlor¬ ku sodowego lub chlorku potasowego. Chlorki magnezu i wapnia pozostaja w roztworze. Roztwory lub substan¬ cje wysalajace, jak równiez roztwory korygujace sklad roztworu wycieku nalezy wprowadzic do szczeliny co najmniej kilka metrów przed ujsciem wycieku. Nalezy wiec odwiercic odpowiedni otwór i wprowadzic wymie¬ nione roztwory pod cisnieniem.Sposób wedlug wynalazku umozliwia sterowanie procesem krystalizacji. W tym celu obszar metastabilny roztworów przesyconych dzieli sie na dwie strefy. Pierwsza strefa lezy miedzy równowagowym stezeniem i steze¬ niem ponizej którego samorzutna, spontaniczna nukleacja jest praktycznie niemozliwa, natomiast istniejace prze¬ sycenie jest wystarczajace do zapewnienia powolnego wzrostu krysztalów. Druga strefa odpowiada stezeniom przy których spontaniczna nukleacja jest mozliwa, jednak proces ten wymaga pewnego czasu tym krótszego im wieksze przesycenie roztworu.Sterowanie procesu krystalizacji polega na takim dawkowaniu roztworu wysalajacego, aby uzyskane przesy¬ cenie powodowalo powolne narastanie na sciankach szczelin i ograniczalo do minimum prawdopodobienstwo spontanicznej krystalizacji. Roztwór przesycony ma wówczas mozliwosc glebokiej penetracji w glab górotworu.W przypadku przeciwnym nalezy sie liczyc ze spontaniczna krystalizacja, a wiec stosunkowo plytkim przytka¬ niem szczeliny masa drobnych krysztalów slabo zwiazanych z górotworem.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest zupelne wyeliminowanie tworzenia sie szczelin na styku materialu uszczelniajacego i górotworu. Wykorzystanie soli górotworu, a takze soli do nich izostrukturalnych jako materia¬ lów uszczelniajacych pozwala uzyskiwac wysoka niezawodnosc uszczelnienia górotworu. Ponadto sposób we¬ dlug wynalazku umozliwia sterowanie procesem krystalizacji.Sposób ilustruja ponizsze przyklady nie ograniczajac jego zakresu. Predkosci liniowe krystalizacji uzyskane zostaly przy stalej predkosci przeplywu zmodyfikowanego wycieku wynoszacej 1,7 • 10"3 m/sek.P r z y k l a d I. Do 128 kg wycieku zawierajacego 2,4 kg chlorku sodowego, 1,8 kg chlorku potasowego, 8,9 kg siarczanu magnezowego, 24,4 kg chlorku magnezowego przez odpowiednio nawiercony otwór w próbce górotworu wprowadzono 83 kg metanolu. W zawiesinie krystalizuje siarczan potasowy i siarczan magnezowy, a na sciankach szczeliny i czesciowo w zawiesinie chlorek sodowy wraz z chlorkiem potasowym. Predkosc liniowa narastania sciany szczeliny wynosi 4,5 • 10~9 m/sek.Przyklad II. ¦ Do 123 kg wycieku zawierajacego 14,6 kg chlorku sodowego, 1,7 kg chlorku potasowe¬ go, 7,6 kg chlorku magnezowego oraz 9,2 kg chlorku wapniowego przez odpowiednio nawiercony otwór w próbce górotworu wprowadzono 15 kg metanolu. Chlorek sodowy krystalizuje na scianie szczeliny z predko¬ scia liniowa 9,3 • 1(T9 m/sek.Przyklad III. Do 123 kg wycieku o skladzie, jak w przykladzie II wprowadzono 4 kg roztworu chlorku wapniowego o stezeniu 41,4%. Nastepuje krystalizacja chlorku sodowego na sciankach szczeliny z predkoscia liniowa 7,2 • 10~9 m/sek.Przyklad IV. Do 127 kg wycieku zawierajacego 1,5 kg chlorku sodowego, 1,7 kg chlorku potasowe¬ go oraz 34,5 kg chlorku magnezowego przez odpowiednio nawiercony otwór w próbce górotworu wprowadzono 20 kg roztworu chlorku wapniowego o stezeniu 44%. Predkosc liniowa krystalizacji chlorku sodowego wraz z chlorkiem potasowym wynosila 6,7 • 10" 9 m/sek.Przyklad V. Do 128 kg wycieku o skladzie, jak w przykladzie I wprowadzono 53 kg. 35% roztworu chlorku magnezowego. Krystalizuje chlorek sodowy wraz z chlorkiem potasowym z predkoscia liniowa 9,3- 10"9 m/sek.Przyklad VI. Do 123 kg wycieku o skladzie, jak w przykladzie III wprowadzono 13,4 kg 35% roztworu chlorku magnezowego. Krystalizuje chlorek sodowy z predkoscia liniowa 1,1 • 10"8 m/sek.Sposób wedlug wynalazku znajduje szerokie zastosowanie w uszczelnieniach wyrobisk kopalnianych soli kamiennej i potasowej.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób uszczelniania solnych wyrobisk kopalnianych, znamienny tym, ze do wycieku w szcze¬ linie górotworu i/lub jej poblizu wprowadza sie substancje wysalajace w postaci soli nieorganicznych lub rozpusz¬ czalników organicznych w ilosci i jakosci dostosowanej do wlasciwosci wycieku, okreslonej na podstawie jego125767 3 pelnej analizy chemicznej i izotermy rozpuszczalnosci odpowiedniego ukladu, dobierajac taki stopien przesyce¬ nia wycieku, aby zapewnial on maksymalna predkosc liniowa zarastania szczeliny przez krysztaly identyczne i/lub izostrukturalne w stosunku do soli tworzacych górotwór, a takze korzystnie tworzenie sie w zawiesinie zarodków krysztalów soli górotworu lub obcych, przyspieszajacych proces uszczelniania. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako substancje wysalajace korzystnie stosuje sie chlorek wapniowy lub chlorek magnezowy, a jako rozpuszczalniki organiczne metanol lub aceton. PL