RU2328600C2

RU2328600C2 - Process of breakdown site isolation

Info

Publication number: RU2328600C2
Application number: RU2003121250/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Федорович (RU); Александр Петрович Федорович; йкин Евгений Сергеевич Лед (RU); Евгений Сергеевич Ледяйкин; Вера Андреевна Зубарева (RU); Вера Андреевна Зубарева
Original assignee: ФГУП Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2008-07-10
Also published as: RU2003121250A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: offered process of breakdown site isolation involves drilling of wells from the surface into the mine and constriction of stopping facility via them. Along the excavation a number of wells is drilled, and through the end wells walls and roof of the mine are caved, e.g., by explosive charges; caved and solid rock and bulk and tamped by quickly hardening mortar to create rock barriers. The mine between the barriers is filled through the other wells with consolidation stuff, such as sludge or suspension.

EFFECT: enables fast construction of solid gas-proof stopping facilities in the mines when the construction site is out of reach for humans.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к технике безопасности и ликвидации аварий при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, и может быть использовано при изоляции аварийных участков в шахтах, в которые невозможен доступ людей. Такие ситуации могут возникнуть, например, при возникновении пожаров в выработках закрытых шахт, распространении вредных газов по сохранившимся выработкам и выходе их на поверхности и т.д.The invention relates to mining, and in particular to safety and liquidation of accidents during underground mining of mineral deposits, and can be used to isolate emergency sections in mines into which people cannot access. Such situations may arise, for example, in the event of fires in the openings of closed mines, the spread of harmful gases through the preserved openings and their exit to the surface, etc.

Известен способ создания перемычки в горной выработке, заключающийся в том, что из вышерасположенной выработки в нижнюю выработку в место установки перемычки бурят скважину, формируют основание перемычки из крупноблочного материала, а затем взрыванием ВВ обрушают горную массу и подают твердеющую закладочную смесь (авторское свидетельство СССР № 1470981, кл. E21F 15/00, опубликовано 7.04.1987 г., БИ № 13). К недостаткам известного способа следует отнести необходимость доступа людей к месту возведения перемычки для создания вруба и герметизации перемычки.A known method of creating a lintel in a mine working, consisting in the fact that a well is drilled from an upstream working hole to the lower working place at the jumper installation site, the lintel base is made of coarse-grained material, and then the explosive material is blasted off and the hardening mixture is fed (hardened USSR certificate No. 1470981, class E21F 15/00, published April 7, 1987, BI No. 13). The disadvantages of this method include the need for people to access the construction site of the jumper to create a cut and seal the jumper.

Известен также способ заполнения подземных пустот сыпучим материалом, включающий бурение с поверхности пульпоподающих водооткачных скважин и заполнение пустот гидросмесью (авторское свидетельство СССР №960454, кл. E21F 15/00, опубликовано 23.09.1982 г., БИ №35). К недостаткам известного способа относятся:There is also a method of filling underground voids with bulk material, including drilling from the surface of pulp-feeding water-pumping wells and filling voids with a hydraulic mixture (USSR author's certificate No. 960454, class E21F 15/00, published September 23, 1982, BI No. 35). The disadvantages of this method include:

- длительный срок заполнения пустоты;- long term for filling the void;

- необходимость возведения противофильтрационной завесы;- the need to erect an air curtain;

- известный способ не может быть применен для возведения перемычки в условиях горной выработки, т.к. отсутствуют ограничения необходимости пространства по ее длине.- the known method cannot be applied for the construction of the bridge in the conditions of mining, because There are no restrictions on the need for space along its length.

Известен способ изоляции аварийного участка через скважину, приведенный в описании изобретения по патенту РФ №2052128 (кл. E21F 5/00, публикация 1986 г., БИПМ №1). Сущность известного способа заключается в том, что с поверхности в горную выработку бурят скважину и опускают по ней эластичную опалубку, в которую подают сжатый газ заполнитель.A known method of isolating an emergency section through a well described in the description of the invention according to the patent of the Russian Federation No. 2052128 (class E21F 5/00, publication 1986, BIPM No. 1). The essence of the known method lies in the fact that a borehole is drilled from the surface into the mine working and the elastic formwork is lowered into it, into which compressed aggregate gas is supplied.

Недостатком известного способа являются то, что в случае частичного обрушения выработки от горного давления или взрыва невозможно обеспечить и проконтролировать плотность прилегания опалубки к контуру выработки. Невозможно обеспечить плотность прилегания опалубки и в том случае, если в выработке проложены трубопроводы на значительном расстоянии от контура выработки.The disadvantage of this method is that in the event of a partial collapse of a mine from rock pressure or an explosion, it is impossible to provide and control the tightness of the formwork to the mine circuit. It is impossible to ensure a tight fit of the formwork even if pipelines were laid in the mine at a considerable distance from the mine circuit.

Предложен способ изоляции аварийных участков, включающий бурение скважин с поверхности в горную выработку и взведение через них изолирующего сооружения.A method for isolating emergency sections is proposed, including drilling wells from the surface into a mine and charging an insulating structure through them.

Отличием предложенного способа является то, что бурят ряд скважин по длине выработки и через крайние скважины ряда производят обрушение бортов и кровли выработки, например, с помощью ВВ и тампонаж обрушенных пород и массива быстротвердеющими растворами, а горную выработку между обрушенными участками через остальные скважины пробуренного ряда заполняют уплотняющим материалом, в качестве которого используют, например, водную пульпу или суспензию таких материалов, как глина, шлак, зола и т.д.The difference of the proposed method is that a number of wells are drilled along the length of the production and collapse of the sides and roof of the production through the extreme wells of the series, for example, by means of explosives and grouting of collapsed rocks and massif with quick-hardening mortars, and the mine between the collapsed sections through the remaining wells of the drilled row filled with a sealing material, for example, water pulp or a suspension of materials such as clay, slag, ash, etc. are used.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность возведения прочных газонепроницаемых изоляционных сооружений в выработках, когда исключается присутствие людей или их доступ к месту возведения указанных сооружений затруднен.The proposed method provides the possibility of building durable gas-tight insulating structures in the workings when people are excluded or their access to the place of construction of these structures is difficult.

Сущность предложенного способа изоляции аварийных участков поясняется чертежами, на фиг.1 показана схема расположения скважин на плане аварийного участка, на фиг.2 - возведение изолирующего сооружения в горной выработке.The essence of the proposed method of isolation of emergency sections is illustrated by drawings, figure 1 shows the layout of wells on the plan of the emergency section, figure 2 - the construction of an insulating structure in a mine.

Для изоляции аварийного участка с поверхности в горную выработку 1 бурят ряд скважин 2, 3 и 4. В крайние скважины 2 и 4 закладывают заряды ВВ и производят взрывание с целью обрушения на этих участках кровли и бортов выработки 1. Обрушение можно произвести и любым другим способом, помимо ВВ. Обрушенные породы создают в районах скважин 2 и 4 породные барьеры 5 и 6, перекрывающие сечение выработки 1. После взрывания по скважинам 2 и 4 подают быстротвердеющие растворы и производят тампонирование ими верхней части барьеров, купола обрушения и трещин, образовавшихся в результате взрывов. В качестве быстротвердеющих растворов могут быть использованы, например, известные цементно-песчаные растворы с добавками ускорителей схватывания и полиакриламида. В результате такой обработки происходит герметизация и укрепление породных барьеров 5, 6 и трещин в окружающем их массиве. После обработки пространство 7 между породными барьерами заполняют через скважину 3 уплотняющими материалами. В зависимости от длины изолирующего сооружения между крайними скважинами 2 и 4 ряда может быть пробурено несколько скважин 3 для обеспечения быстрого и полного заполнения пространства 7. Уплотняющие материалы подают по скважине 3 в виде пульпы или суспензии, причем в качестве наполнителя можно использовать глину, шлаки, золу и другие материалы. Уровень заполнения пространства 7 между барьерами и качество герметизации контролируют по уровню жидкости (пульпы) в скважине 3, за счет изменения параметров взрывов можно регулировать прочность барьеров (массу обрушенных пород) и т.д., а тампонаж обрушенных пород и массива обеспечивает необходимое аэродинамическое сопротивление изолирующего сооружения.To isolate the emergency section from the surface, a number of wells 2, 3 and 4 are drilled into the mine working 1. Explosive charges are laid in the extreme wells 2 and 4 and blown up in order to collapse the roof and sides of the mine in these sections 1. Collapse can be done in any other way In addition to BB. Collapsed rocks create in the areas of wells 2 and 4 rock barriers 5 and 6, overlapping the cross section of production 1. After blasting, wells 2 and 4 are supplied with quick-hardening solutions and they are plugged with the upper part of the barriers, the collapse dome and cracks resulting from explosions. As quick hardening solutions, for example, well-known cement-sand mortars with additives of setting accelerators and polyacrylamide can be used. As a result of this treatment, the rock barriers 5, 6 and cracks in the massif surrounding them are sealed and strengthened. After processing, the space 7 between the rock barriers is filled through the borehole 3 with sealing materials. Depending on the length of the insulating structure, several wells 3 can be drilled between the extreme wells 2 and 4 of the row to ensure a quick and complete filling of the space 7. The sealing materials are fed through the well 3 in the form of pulp or suspension, and clay, slags can be used as filler, ash and other materials. The level of filling the space 7 between the barriers and the quality of sealing is controlled by the level of liquid (pulp) in the well 3, due to changes in the parameters of the explosions, the strength of the barriers (mass of collapsed rocks), etc. can be adjusted, and the grouting of collapsed rocks and massif provides the necessary aerodynamic drag insulating structures.

Claims

1. A method of isolating emergency sections, including drilling wells from the surface into a mine working and erecting an insulating structure through them, characterized in that a number of wells are drilled along the length of the working and collapse of the sides and roof of the mine through the extreme wells of the mine and cementing of collapsed rocks and massif by quick-hardening solutions with the creation of breed barriers, and the mine between the barriers through the remaining wells of the drilled row is filled with sealing material.

2. The method according to claim 1, characterized in that the collapse of the sides and the roof of the mine is produced by detonating explosive charges in the extreme wells.

3. The method according to claim 1, characterized in that the sealing material is introduced in the form of pulp or suspension.