RU1830417C - Способ водоизол ции и укреплени горного массива при сооружении горных выработок - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к горному делу и предназначено дл  водо- изол ции и укреплени  горного массива при сооружении горных выработок в сложных горногеологических услови х при наличии неустойчивых горных пород. Сущность - после тампонажа водоносных горизонтов создают путем гидроразрыва в зоне сопутствующей трещиноватости над сооружаемой выработкой искусственные трещины , в которые под давлением нагнетают тампонажный раствор, затем с помощью наземных средств осуществл ют нат г и последующее закрепление на поверхности обсадных колонн, при этом гидроразрыв осуществл ют в зкопластичным, глиноце- ментным раствором. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и предназначено дл  водоизол ции и укреплени  горного массива при сооружении горных выработок в сложных горногеологических услови х при наличии неустойчивых горных пород.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества водоизол ции и обеспечение устойчивости кровли горной выработки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что горный Массив над выработкой упрочн ют посредством нат га и закреплени  на поверхности обсадных колонн, дл  чего после тампонажа водоносных горизонтов над горной выработкой, в зоне сопутствующей трещиноватости путем гйдрораэрыва создают искусственные трещины, в которые под давлением нагнетают тампонажный раствор, а затем (после структурировани  раствора)

осуществл ют нат г и закрепление обсадных колонн. При этом гидроразрыв осуществл ют в зкопластичным глиноцементным раствором пониженной плотности.

На фиг. 1 схематично показан геологический разрыв укрепл емого массива, соответствующий примеру конкретного исполнени .

На рисунке и в тексте прин ты следующие обозначени :

1- глина;

2-плывун;

3- песчаный сланец;

4- проектный контур изол ционной завесы;

5- водоносный горизонт;

6- укрепл ема  зона сопутствующей трещиноватости в кровле выработки;

7- полезное ископаемое (угол ь);

8 скважины.

осуществл ют способ в следующей по- - И Л «э1епьности:

с поверхности бур т скважины 8 на (лубину ниже сооружаемой выработки;

скважины 8 обсаживают обсадными трубами до кровли сооружаемой выработки;

в зоне б обсадные трубы перфорируют:

в зоне сопутствующей трещиновато- сти 6 путем нагнетани  через пакер снизу- вверх тампонажного раствора создают водоизол ционную темпонажную завесу 4 вокруг сооружаемой выработки;

-в зоне 6 над выработкой с целью повышени  надежности водоизолкционной завесы путем нагнетани  глиноцементного раствора низкой плотности осуществл ют направленный гидроразрыв затампониро- ванной зоны сопутствующей трещиновато- сти (зона вли ни  буровзрывных работ), в результате чего образуютс  искусственные трещины;

-в образовавшиес  искусственные трещины под давлением нагнетают тампонаж- н ый раствор повышенной плотности, заполн   таким образом как и вновь образованные искусственные трещины, так и оставшиес  незатампонированными тонкие трещины;

-после структурировани  раствора с помощью наземных средств (например, буровых лебедок) осуществл ют нат г обсадных колонн и последующее их закрепление на поверхности;

-после нат жени  обсадных колонн в них нагнетают тампонажный раствор, заполн   до отказа (ликвидационный тампонаж ).

Таким образом, обсадные колонны начинают работать как инъекционный напр женный анкер, в результате чего после проведени  выработки кровл  последней не проседает.

Примером конкретного осуществлени  способа  вл етс  водоизол ци  и упрочнение горного массива при проходке главного наклонного ствола шахты Садкинска  в интервале 130,0-190,0 м.

С целью повышени  несущей способности массива и предупреждени  прорыва обводненного песка был проведен комплекс работ по укреплению массива, включающий следующие операции (см. фиг. 1):

бурение с поверхности 17 тампонаж- мих скважин 8 в 3 р да до кровли выработки:

-крепление сквт.кин обсадными трубами О 108 мм;

-выполнение в скважинах комплекса геофизических и гидродинамических исследований с целью уточнени  параметров тре- щиноватости укрепл емого массива;

- перфорацию труб в интервале 6;

-нагнетание расчетного (10,0-15.0 м3) количества глиноцементного раствора в каждую скважину;

- разбуривание интервала тампониро- вани  в интервале 6, направленный гидроразрыв глиноцементным тампонажным раствором плотностью 1230 кг/м3;

-тампонаж искусственной трещинова- тости и тонких водопровод щих трещин

в зкопластичным глиноцементным раствором плотностью 1280 кг/м3;

-нат г обсадных колонн с помощью буровой лебедки, закрепление на поверхности путем бетонировани  усть ;

- ликвидационный тампонаж. .

Оставление в тампонажных скважинах и последующий нат г зацементированных до поверхности обсадных труб в качестве скрепл ющей арматуры (инъекционных напр женных анкеров) позволило упрочнить неустойчивый горный массив над сооружаемой выработкой и предотвратить проседание кровли выработки.

Создание искусственной трещиноватости позво ило вскрыть незатампонирован- ные тонкие трещины и осуществл ть их дополнительный тампонаж в интервале гидроразрыва, что гарантирует надежную изол цию водопровод щих трещин с размерами 0,15-0,2 мм и менее и позволит исключить прорывы воды из водоносного горизонта, залегающего непосредственно над породами кровли главного наклонного ствола.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ водоизол ции и укреплени  горного массива при сооружении горных выработок , включающий бурение скважин, крепление их обсадными трубами, перфорацию труб и нагнетание тампонажного раствора дл  тампонажа водоносных горизонтов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества водоизол ции и обеспечени  устойчивости кровли горной выработки . после тампонажа водоносных горизонтов в зоне, сопутствующей трещи- новатости над сооружаемой выработкой посредством гидроразрыва, формируют искусственные трещины, в которые под давлением дополнительно нагнетают тампонажный раствор, а после структурировани  раствора в них осуществл ют нат г и последующее закрепление; на поверхности обсадных колонн.

   л л л л л

   8

   л

   л