SU1283402A1 - Rock consolidating method - Google Patents

Rock consolidating method Download PDF

Info

Publication number
SU1283402A1
SU1283402A1 SU853925972A SU3925972A SU1283402A1 SU 1283402 A1 SU1283402 A1 SU 1283402A1 SU 853925972 A SU853925972 A SU 853925972A SU 3925972 A SU3925972 A SU 3925972A SU 1283402 A1 SU1283402 A1 SU 1283402A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
volume
well
composition
cracks
hardening
Prior art date
Application number
SU853925972A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Михайлович Липчанский
Александр Алексеевич Меркулов
Валерий Самуилович Левин
Александр Константинович Самусенко
Original Assignee
Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина filed Critical Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина
Priority to SU853925972A priority Critical patent/SU1283402A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1283402A1 publication Critical patent/SU1283402A1/en

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и позвол ет повысить качество упрочнени  горных пород и производительность труда. Предварительно определ ют объем трещинной пустотности массива, который требуетс  укрепить. Затем бур т скважины 1 определенной длины. В призабойной части скважины 1 за границей укрепл емой зоны 2 размещают расшир ющийс  состав (РС) 3 в оболочке 4. Затем в скважину 1 подают упрочн киций раствор и герметизируют ее устье. Под действием давлени , создаваемого в скважине PC, происходит задавливание упрочн ющего состава в трещины. Твердение упрочн ющего состава начинаетс  при заполнении им всего объема трещин в зоне 2 при полностью расширившемс  PC в оболочке . Прирост объема PC принимают равным объему трещин укрепл емого массива. Объем призабойной части . скважины 1 за границей зоны 2 принимают равным объему PC, 2 ил. (ЛThe invention relates to mining and improves the quality of hardening of rocks and productivity. The volume of the fractured hollowness of the mass that is required to be reinforced is preliminarily determined. Then borehole 1 of a certain length is drilled. In the wellbore part of the well 1, an expanding compound (PC) 3 is placed in the shell 4 beyond the boundary of the reinforced zone 2. Then a hardening solution is fed into the well 1 and the mouth is sealed. Under the action of the pressure generated in the well PC, the strengthening composition is pressed into the cracks. The hardening of the hardening composition begins when the entire volume of cracks in zone 2 is filled with a fully expanded PC in the shell. The increase in the volume of PC is taken equal to the volume of cracks of the reinforced array. Borehole volume. wells 1 outside zone 2 are assumed to be equal to the volume of PC, 2 Il. (L

Description

tvdtvd

СХ)CX)

соwith

IN9IN9

1one

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано в работах , направленных на повышение устойчивости подземных сооружений и горных выработок.The invention relates to mining and can be used in work aimed at improving the stability of underground structures and mine workings.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности труда и ка- .чества упрочнени  горных пород. На фиг,1 изображена схема размещени  расшир ющегос  и упрочн ющего составов в скважине; на фиг,2 - модель дл  осуществлени  способа.The aim of the invention is to increase labor productivity and the quality of hardening of rocks. Fig. 1 shows the layout of the spreading and strengthening compositions in the well; Fig. 2 shows a model for carrying out the method.

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

834022834022

Затем в скважину 1 подают упрочн ющий состав 5, например 1ШУ-328 или 11ПУ-329. После этого скважину герметизируют в устье, HanpHi -sep, гермети- с затором ГТ-45 6; После выполнени  перечисленных операций задавливание упрочн ющего состава в трещины происходит под действием давлени , создаваемого в скважине расшир ющимс  fO составом в подвижной оболочке, а твердение упрочн ющего состава начинаетс  при заполнении им всего объема трещин в укрепл емой зоне 2 при полностью расширившемс  составе вThen, a strengthening composition 5, for example, 1SHU-328 or 11PU-329, is supplied to well 1. After that, the well is sealed at the mouth, HanpHi -sep, sealed with an GT-45 6; After performing the above operations, the crushing of the reinforcement composition into the cracks occurs under the action of pressure created in the well by the expanding fO composition in the moving shell, and the reinforcement composition hardens when it fills the entire volume of cracks in the reinforced zone 2

Предварительно известными метоPre-known methods

(например, реометрией) определ ют объем трещинной пустотности масси который требуетс  укрепить. После чего определ ют глубину скважины, предназначенной дл  осуществлени  способа(e.g., rheometry) determine the amount of fissure void mass to be strengthened. Then determine the depth of the well, designed to implement the method

L 1 + I, + 1L 1 + I, + 1

33

де 1 - глубина укрепл емой зоныde 1 - depth of the reinforced zone

30thirty

горных породуrock formations

1 - длина части скважины за ч1 - the length of the well for an hour

границей укрепл емой зоны, объем которой равен объему трещин в укрепл емой зоне;the boundary of the reinforced zone, the volume of which is equal to the volume of cracks in the reinforced zone;

1 - первоначальна  длина части скважины за границей укрепл емой зоны, в которой располагают расшир ющийс  состав , прирост объема которо-35 го равен объему трещин укрепл емого массива гор- . ных пород1 - the initial length of the part of the well beyond the boundary of the reinforced zone, in which the expanding composition is located, the increase in the volume of which is 35 degrees equal to the volume of the cracks of the reinforced mountain massif. breeds

20 20

5 five

1 3т 1 С -- }1 3t 1 C -}

гg

где 3) - объем трещин укрепл емого массива, отн, ед,;where 3) is the volume of cracks of the reinforced array, rel, unit ,;

R - радиус зоны укреплени , см;R is the radius of the reinforcement zone, cm;

г - радиус скважины, см, Из выработки бур т скважины 1 длиной L, В призабойной части l скважины { за границей укрепл емой зоны 2 размещают расшир ющийс  состав 3 в оболочке 4, Оболочка может быть эластичной, способной раст гиватьс , или жесткой, в виде пенала с подвижной крышкой, выполн ющей роль поршн . Расшир ющийс  состав 3 представл ет собой, например, ,водо- песчано-цементную смесь с добавлени алюминиевой пудры или раствор расшир ющегос  цемента типа Bristar.g - well radius, cm. From the drilling of a well 1 with a length L, In the wellbore part l of the well {the expanding composition 3 is placed in the shell 4 outside the zone to be strengthened. 2 The shell may be elastic, stretchable, or rigid, View of a canister with a movable lid acting as a piston. Expanding composition 3 is, for example, a water-sand-cement mixture with an addition of aluminum powder or a Bristar type expanding cement solution.

Пример. Дл  испытаний была изготовлена модель (рис.2) скважины в виде трубы 1 длиной 2 м, диаметром 56 мм из оргстекла, наглухо закрытойExample. For the tests, a model (Fig. 2) of a well in the form of a pipe 1, 2 m long, 56 mm in diameter, was made of plexiglas tightly closed

с одной стороны пробкой 7, с вентилем 8 - с другой стороны. Радиус укрепл емой зоны R равен 0,25 м, глубина закрепл емой зоны 1, 1,0 м, относительный объем трещинной пустотности It 0,006. Тогда длина части скважиныon the one hand a stopper 7, with the valve 8 - on the other hand. The radius of the reinforced zone R is 0.25 m, the depth of the fixed zone is 1, 1.0 m, the relative volume of fracture hollowness is 0.006. Then the length of the well

1, за границей укрепл емой зоны, объем которой равен объему трещин, равна1, beyond the boundary of the reinforced zone, the volume of which is equal to the volume of cracks, is equal to

т.2v.2

12 J - 0,006:10012 J - 0.006: 100

,25-25 ., . -578---278- - 1) 47 см., 25-25.,. -578 --- 278- - 1) 47 cm.

Расшир ющийс  срстав 3 состо л из водопеснаноцементной смеси с добав-- лением алюминиевой пудры в соотношении компонентов В:П:Ц:А 1,5:3,1:0,5. Расшир ющийс  состав 3 в оболочке 4, в качестве которой использовали воз- душный резиновый шар, занимал часть трубы дпиной I, 52 см. Таким образом , обща  длина скважиныExpanded cuts 3 consisted of a water-cement mixture with the addition of aluminum powder in the ratio of components B: P: C: A 1.5: 3.1: 0.5. The expanding composition 3 in the shell 4, which was used as an air rubber ball, occupied part of the pipe with a spacing of I, 52 cm. Thus, the total length of the well

5five

00

5five

L 1. + I,L 1. + I,

1, 100 + 47 + 52 199 см.1, 100 + 47 + 52 199 cm.

В качестве упрочн ющего использовали состав на основе карбамидоформальде- гидной смолы КФ-Ж с отвердителем - щавелевой кислотой и наполнителем - песком в соотношении Соответственно 1:1:0,04,A composition based on a carbamide-formaldehyde resin KF-W with a hardener — oxalic acid and a filler — sand in a ratio of 1: 1: 0.04, was used as a hardening agent.

Объем трещин моделировалс  отрезком такой же трубы 9, наглухо закрытой с одной стороны и присоединенной к вентилю 8, Длина этой трубы 50 см.The volume of cracks was modeled by a section of the same pipe 9, tightly closed on one side and connected to the valve 8, the length of this pipe is 50 cm.

В торце модели скважины размещали оболочку 4 с расшир ющимс  составом 3, затем оставшуюс  часть трубы 1 заполн ли упрочн ющим составом 5 иAt the end of the well model, sheath 4 was placed with expanding composition 3, then the remaining part of pipe 1 was filled with reinforcing composition 5 and

33

: акриипли вентилем 8, к которому посоедин ли трубу 9, моделирующую объем трещин.: akriipli valve 8, to which is connected the pipe 9, which simulates the volume of cracks.

Состав в оболочке начинал расшир тьс  через 10 мин после его при- готовлени , т.е. его необходимо разместить в скважине в течение 10 мин. Заканчивалось расширение через 30 мин. При этом упрочн ющий состав 5 выдавливалс  в модель 9 трещин. П Окончании расширени  состав в оболоке начинал твердеть и через 60 мин после его приготовлени  представл л собой жесткий пористый цилиндр. Упрочн ющий состав 5 заполнил модел 9 трещин, сжав наход щийс  в ней водух . Полное затвердевание упрочн ющего состава наступило через 24 ч при этом он представл л собой упругий цилиндр.The composition in the shell began to expand 10 minutes after its preparation, i.e. it must be placed in the well for 10 minutes. Expansion ended after 30 minutes. In this case, the reinforcement composition 5 was extruded into the 9-crack model. At the end of the expansion, the composition in the shell began to harden and, 60 minutes after its preparation, was a rigid porous cylinder. Strengthening compound 5 filled the model of 9 cracks, compressing the water in it. Full hardening of the hardening composition occurred after 24 hours, while it was an elastic cylinder.

Дл  того, чтобы разместить в скважине расшир ющийс  состав в оболочке (упрочн ющий состав) и закрыт ее пробкой (герметизатором), т.е. провести работы, требующие наличи  оборудовани  и трудозатрат, потребовалось 3 мин. На подготовленном участке нагнетание укрепл ющего состава в происходит автоматически без участи  человека. In order to place in the well an expanding composition in the shell (strengthening composition) and is closed with its stopper (sealing), i.e. It took 3 min to carry out the work requiring the availability of equipment and labor costs. At the prepared site, the injection of the fortifying agent into the system occurs automatically without the human being’s fate.

Предложенный способ позвол ет по сравнению с прототипом более качественно укрепить горные породы вокруг выработки, исключив применение анкеров, обеспечив их монолитность путем нагнетани  в трещины упрочн ющего состава, которьгй заполн ет весь объем существующих в массиве трещин (при этом создаетс  несуща  конструкци  из упрочненчьк горных пород). Кроме того, при медленном нагнетании упрочн ющего состава в трещины исключаетс  возможность выброса упрочн ющего состава при обратном гидроударе,,при этом расшир ющийс  состав и его оболочка в течение всего времени расширени  выполн ют функцию (искусственного нагнетательного насоса, а по окончании увеличени  их объема - функцию запорного устройства , обеспечивающего удержание в скважине созд-1нного давлени  до полного затвердевани  контактов в трещиг JO J5 0The proposed method allows, in comparison with the prototype, to strengthen the rocks around the excavation with better quality, eliminating the use of anchors, ensuring their solidity by forcing a reinforcing composition into the cracks, which fills the entire volume of the cracks existing in the massif (this creates a supporting structure from the reinforced ). In addition, during slow injection of the reinforcement composition into the cracks, the possibility of ejecting the reinforcement composition during reverse hydraulic impact is eliminated, while the expansion composition and its shell during the entire expansion time perform the function (artificial injection pump, and after the increase in their volume the function of a locking device ensuring that the created pressure in the well is retained until the contacts completely solidify in the cracks JO J5 0

00

5five

нах. Кроме того, отпадает необходимость использовани  нагнетательного насосного парка дл  заполнени  трещин массива упрочн ющим составом. Выполнение призабойной части скважины за границей укрепл емой зоны объемом, равным объему расшир ющегос  состава, и заполнение раст гивающейс  (раздвигающейс ) оболочки расшир ющимс  составом , количество которого обеспечит при его расширении увеличение (прирост ) объема до предварительно определенного объема трещин в укрепл емом массиве горных пород, позволит укрепить наиболее нарушенную часть приконтурного массива горных пород путем заполнени  упрочн ющим составом всего объема трещин в этой зоне, что также повьш1ает степень упрочнени  массива горных пород. Оставшийс  в скважине упрочн ющий состав представл ет собой полимерный анкер сплошной конструкции, дополнительно скрепл ющий массив по глубине зоны укреплени , Причем адгезионна  способность анкера к горным породам повышена за счет св зи затвердевшего упрочн ющего состава в скважине и в трещинах массива. Полимерный анкер может быть армирован .na In addition, there is no need to use the injection pump park to fill the fractures of the massif with a hardening compound. The completion of the wellbore part beyond the boundary of the reinforced zone with a volume equal to the volume of the expanding composition, and the expansion of the expanding (retracting) shell with the expanding composition, the amount of which will ensure the expansion (increase) of the volume to a predetermined volume of fractures rocks, will allow strengthening the most disturbed part of the marginal rock mass by filling the entire volume of cracks in this zone with a hardening composition, which also increases the degree of chneni rock mass. The reinforcement composition remaining in the well is a polymeric anchor of solid construction, additionally fastening the array in the depth of the reinforcement zone. Moreover, the adhesion ability of the anchor to the rocks is enhanced due to the connection of the hardened reinforcement composition in the array fractures. The polymer anchor can be reinforced.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ упрочнени  горных пород, включающий бурение скважин, нагнетани  в них упрочн ющего раствора , герметизацию скважин в устье и создание давлени  в скважине, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности труда и качества упрочнени  горных пород, давление в скважине создают расшир йзщимс  составом, размещенным в оболочке, которую устанавливают в призабойной зоне скважины до нагнетани  в нее упрочн ющего раствора за границей укрепл емой зоны горных пород, при этом прирост объема расшир ющегос  состава принимают равным объему трещин укрепл емого массива горных пород, а объем призабойной части скважины за границей укрепл емой зоны принимают равным объему расширившегос  состава.A method of strengthening rocks, including drilling wells, injecting a hardening solution in them, sealing the well at the wellhead and creating pressure in the well, characterized in that, in order to increase the productivity of labor and the quality of the hardening of rocks, the pressure in the well creates an expandable composition placed in the shell, which is installed in the well bore zone before the injection of a strengthening solution into it beyond the boundary of the reinforced zone of rocks, while the increase in the volume of the expanding composition is taken equal to the volume of cracks of the reinforced rock mass, and the volume of the near-wellbore part beyond the boundary of the reinforced zone is equal to the volume of the expanded composition. .::Ял1 : | ч -сг- - . :: Yal1: | h-sg- - уд -дud-d CfH/8.2 CfH / 8.2
SU853925972A 1985-07-10 1985-07-10 Rock consolidating method SU1283402A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853925972A SU1283402A1 (en) 1985-07-10 1985-07-10 Rock consolidating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853925972A SU1283402A1 (en) 1985-07-10 1985-07-10 Rock consolidating method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1283402A1 true SU1283402A1 (en) 1987-01-15

Family

ID=21188027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853925972A SU1283402A1 (en) 1985-07-10 1985-07-10 Rock consolidating method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1283402A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484250C1 (en) * 2011-12-22 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Method for strengthening of soft fractured modular solid ores

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заславский Ю.З. Крепление подземных сооружений. М.: Недра, 1973, с.45-60. Авторское свидетельство СССР № 973852, кл. Е 21 D 11/00, 1983. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484250C1 (en) * 2011-12-22 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Method for strengthening of soft fractured modular solid ores

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3108443A (en) Method of fixing anchor bolts in the drill holes
US20020057948A1 (en) Multi grouting system
SU1283402A1 (en) Rock consolidating method
US2911046A (en) Method of increasing production of oil, gas and other wells
USRE25869E (en) Method of fixing anchor bolts in the drill holes
CN105019427A (en) Bolting-grouting integrated treatment method for railway tunnel base disease
US3064957A (en) Method of well completion
Szwedzicki Mechanical properties of strengthened rock joints
CN107747498B (en) A kind of mould bag filled type anchor bolt grouting device and method
Cassani et al. Auxiliary methods technology: Ground reinforcing, ground improving and pre-support technology
US3623770A (en) Method to improve production of sulfur
SU1765433A1 (en) Rock strengthening method
SU1030558A1 (en) Method for consolidating roof of working in permafrost rocks
SU1749444A1 (en) Method and apparatus for plugging wells
SU1285160A1 (en) Method of consolidating soil
Pro Water control using polyurethane resins
SU877049A1 (en) Method and device for setting ferroconcrete anchors
SU1273582A1 (en) Method of of bolting rock without hole-drilling
SU1513146A1 (en) Method of supporting development working
RU1830417C (en) Method of hydro-isolation and consolidation of mountain-mass while tunneling
SU1553704A1 (en) Method of enhancing load-bearing capacity of rock enclosing a mine working
RU2183273C2 (en) Method of rocks grouting with nonuniform jointing
SU1092246A1 (en) Method of consolidating slopes
Erickson Chemical Grouting At Nord
Roberti et al. Stabilization of a collapsed rock mass and installation of 100 tons permanent strand anchors at the Punatsangchhu-II Hydroelectric project, Bhutan