SU1362838A1 - Способ закреплени крупнотрещиноватых обводненных пород при проведении подземных горных выработок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу, в частности к шахтноьгу строительству , и м.б. использовано дл  подавлени  водопритоков. Цель изобретени  - сокращение расхода инъекционного раствора. Из забо  по оси выработки бур т скважины до пересечени  участка крупнотрещиноватых обводненных пород, подлежащих закреплению. В скважинах провод т гидродинамические и расходометрические исследовани . По данным исследований определ ют геометрические параметры изол ционной завесы и угол естественного откоса. Последний образуетс  свободной поверхностью инъекционного раствора в трещинах. Угол естестве«н6г0 откоса инъекционного раствора в трещинах и его объем определ ют из выражений, приведенных в формуле изобретени . 1 3.п. ф-лы. W со 05 Ю 00 оо ас

Description

Изобретение относитс  к горному делу, в частности к области шахтного строительства, и может быть использовано дл  подавлени  водопритоков и закреплени  крупнотрещиноватых обводненных пород при строительстве шахт и других капитальных горных выработок .

Цель - сокращение расхода инъекционного- раствора.

Способ осуществл ют в следующей последовательности.

На плане горных работ и геологическом разрезе определ ют место пересечени  обводненного крупнотрещиноватого горизонта проходимой выработкой и ее положение по отношению к кровле и почве этого горизонта. Дл  предотвращени  прорыва подземных вод и выхода инспекционного раствора в забой проходку выработки останавливают . Из забо  по оси выработки с помощью стандартного оборудовани  (например, бурового станка типа СКБ-4) бур т скважину диаметром 76-93 мм до пересечени  участка крупнотрещиноватьгх обводненных пород подлежащих закреплению.

В скважине провод т расходометри- ческие исследовани  с целью определени  мощности и фильтрационньпс параметров обводненноТлр участка, величины раскрыти  трещин и трещинной пустотности. По данным расходометрии и прочностным характеристикам инъекционного раствора определ ют минимально необходимзпо величину распространени  инъекционного раствора в трещинах, котора   равна

оС 8мдкг Рк. 2ТРтТ

I- Г,

ь

де

oi..

коэффициент запаса прочности изол ционной завесы; максимальное раскрытие трещин обводненной зоны,м; Р( - гидростатическое давление

подземных вод. Па; допустима  пластическа  прочность инъекционного раствора. Па;

Гц - радиус окружности, описывающей сечение подземной горной выработки в проходке , м.

На основе полученных Данных по редложенным формулам определ ют

угол естественного откоса и рассчитывают объем инъекционного раствора, необходимей и достаточный дл  закреплени  обводненного участка. В скважине непосредственно перед обводненным участком устанавливают паке- рующее устройство и с помощью стандартного оборудовани , расположенного

на земной поверхности, нагнетают расчетный объем инъекционного раствора .

Инъекционный раствор, нагнетаемый через скважины в наклонные трещины

большого раскрыти , смещаетс  по падению под действием сил т жести. Сметающийс  поток структурированного раствора, достига  водоупорный горизонт , при взаимодействии с ним и стенками трещины формирует устойчивую фигуру, котора  в первом приближении представл ет собой треугольную призму (фиг.1). Частицы раствора на свободной поверхности наход тс 

в состо нии предельного равновеси . Угол наклона, образуемый свободной поверхностью структурированной системы ,  вл етс  углом естественного откоса, который полностью характери-

зует устойчивую форму контура распространени  раствора в трещине.

Объем инъекционного раствора, необходимый дл  закреплени  трещин, определ етс  по урайнению (фиг.2 и 3).

1«Шт

(4)

40

где V - объем нагнетани  инъекционраствора .

м

5

0

5

оС R 1 1 1%

М ного

угол естественного откоса; угол наклона трещины к вертикали;

минимально необходима  величина распространени  инъекционного раствора в трещинах, м;

рассто ние от центра укрепл емой выработки до кровли водоносного горизонта, м; прот женность закрепл емого участка подземной выработки , м;

трещинна  пустотность закрепл емых пород; мощность водоносного горизонта , м.

Угол естественного откоса инъекционного раствора в трещинах определ етс  из выражени 

Д |-агссо-з-.,-5--,

МЛКс

coso(

где f} - угол естественного откоса; Со - динамическое напр жение

сдвига раствора; J3p - плотность раствора; J3j - плотность воды; g - ускорение свободного падени ;

(А - угол, образованный плоскос- тью трещины с вертикалью.

Claims (2)

1.Способ закреплени  крупнотрещиноватых обводненных пород при проведении подземных горных выработок, включающий бурение скважин, проведение в них гидродинамических исследований , нагнетание в пробуренные скважины инъекционного раствора, о т - дичающий С   тем, что, с лью сокращени  расхода инъекционного раствора, определ ют геометрические параметры изол ционной завесы и угол естественного откоса, образуемы свободной поверхностью инъекционного раствора в трещинах, и определ ют необходимьй объем инъекционного раствора из выражени 

V

(J. + ЛJL-) 2у.

tg) cos cosd coso(

XL га

т

Редактор Н.Горват Заказ 6353/22

Составитель Л.Березкина Техред Л.Сердюкова

Тираж 453 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

0

5

5

где V - объем нагнетани  инъекционного раствора,

Р - угол естественного откоса, граД; .

d - угол наклона трещин к вертикали , град;

R - минимально необходима 

величина распространени  инъекционного раствора в трещинах, м;

1 - рассто ние от центра укрепл емой выработки до кровли водоносного горизонта, м;

I - прот женность.закрепл емого участка подземной выработки , м;

пц. - трещинна  пустотность закрепл емых пород, мм;

М - мощность водоносного горизонта , м.

2. Способ поп,1,.отлича ю- щ и и с   тем, что угол естественного откоса инъекционного раствора в треншнах определ ют из выражени 

2to

f .

0

5

2 .

Гл.

где to - динамическое напр жение

сдвига инъекционного раствора . Па; И - плотность инъекционного

раствора, кг/м ; j30 - плотность воды, кг/м 5 1 g ускорение силы т жестнГ,

ArttT

м/с

L /MtT максимальное раскрытие трещин, мм.

Корректор А.Т ско Подписное