N5
О5
tc Изобретение относитс к области горного дела, а именно к способам упрочнени трещиноватых пород методом инъекции в жущего материала. Цель изобретени - повышение эффективности упрочнени мелкотрещиноватых пород различного минералогического состава . На чертеже изображена схема устройства дл подачи в массив через шпур аэрозол сухого цемента. Устройство дл подачи аэрозол сухого цемента состоит из герметичного продолговатого сосуда 1 объемом 20-30 л с верхней горловиной, закрываемой крышкой 2 с помощью струбцинок 3. Сосуд установлен . . . ,. на горизонтальных шарнирах 4 с возможностью поворота в вертикальной плоскости на 180°. В нижней части к сосуду подведен воздухоподвод щий патрубок 5 с пробковым краном 6, а в верхней части - воздухоподвод щий патрубок 7 с вентилем 8. Через крышку 2 в сосуд 1 вставлен выдачной патрубок 9, закрываемый с торца клапаном 10, который расположен в сосуде 1. Клапан 10 оборудован руко ткой 11, выполненной наружу. Патрубок 9 соединен резинотканевым рукавом 12 с трубкой 13 кондуктора , закрепл емого в устье шпура 14 с помощью гайки 15 и резиновой манжеты 16. На трубке 13 установлен винтообразно изогнута пластина 17. Сосуд снабжен манометром 18. Способ осуществл ют следующим образом . Вначале через пробуренный шпур производ т нагнетание в трещины массива горных пород аэрированного цемента. С этой целью открывают крышку 2, засыпают в сосуд цемент, закрывают крышку 2 и плавно открывают вентиль 8 пневмомагистрали. Сжатый воздух из сети заполн ет сосуд 1 до некоторого давлени PQ , которое контролируют по манометру 18. Затем закрывают вентиль 8 и поворотом руко тки 11 открывают клапан 10. При этом сжатый воздух из сосуда через патрубок 9, рукав 12 и трубку 13 устремл етс в шпур 14, в стенках которого имеютс трещины. Если в трещинах содержитс вода, сжатый Ьоздух вытесн ет ее и осушает поверхности. При расходе сжатого воздуха через трещины его давление в сосуде 1 падает до величины PI . По величине времени падени давлени At от РО до PI оценивают степень трещиноватости массива. При назначении д t л1глак.с. кондукторную трубку закрепл ют в следующем щпуре. Величина AtwaKc характеризует ту степень монолитности пород , при которой их цементаци нецелесообразна . Определ ют А1мак.с. опытным путем. Если At AtMaKb, то после падени давлени в сосуде 1 резко открывают пробковый кран 6. Сжатый воздух с большой скоростью устремл етс по патрубку 5 в сосуд 1 и раздувает цемент на дне сосуда. Частицы цемента взвешиваютс в воздухе и в виде аэрозол поступают через патрубок 9, рукав 12 и трубку 13 в шпур 14. Винтообразна пластинка 17 на конце трубки 13 закручивает поток аэрозол , который прижимаетс к стенке шпура. Под избыточным давлением , созданном в шпуре, аэрозоль вдуваетс в трещины массива и устремл етс по ним в сторону выходных отверстий. При движении по трещинам частицы цемента постепенно забивают сужени , накапливаютс у разветвлений, каверн. По мере нагнетани аэрозол частицы цемента начинают оседать на дно сосуда 1. Дл поддержани необходимой их концентрации в потоке кран 6 периодически закрывают и открывают (подают импульсы сжатого воздуха). Эта операци позвол ет поддерживать взвешенное состо ние цемента при небольших расходах его через трещины. Взвесь в струе воздуха частичек сухого цемента размером 40-100 мкм легко проникает в тонкие сквозные трещины. Цемент постепенно накапливаетс у ответвлений трещин, в порах и кавернах массива, соединенных этими трещинами с полостью шпура. Концентрацию цемента в аэрозоле при цементации сильнотрещиноватых пород можно увеличивать. Это достигаетс увеличением перепада давлений в сосуд и шахтной магистрали в момент открывани пробкового крана 6. Кроме того, повышение концентрации происходит при наклонах сосуда 1 к горизонту, поскольку рассто ние между патрубком 9 и уровнем цемента по вертикали уменьшаетс и частицы цемента лег захватываютс устремл ющимс в отверстие этого патрубка потоком воздуха. После продувки массива аэрозоле.м цемента через один шпур кондукторную трубку ГЗ перенос т на другой и следо.м закрепл ют в освободившемс шпуре кондуктор с трубопроводом от насоса и производ т нагнетание в шпур цементного раствора (| не показано ), при этом раствор заполн ет оставшиес в массиве крупные полости, вода из раствора частично отфильтровываетс и проникает в тонкие трещины, затвор осевшие там частицы сухого цемента. Попавший в массив сухой цемент при затворении раствором позвол ет повысить прочность тампонажного камн , образующегос после затвердевани раствора. Это повышает качество упрочнени пород. По сравнению с известным предлагаемый способ позвол ет упрочн ть массивы из различных по минералогическому составу горных пород, поскольку в данном случае не требуетс согласовани химических свойств в жущего материала и породы. Цементное в жущее универсально по применению в различных горно-геологических услови х. Кроме того, предлагаемый способ позвол ет