SU1502837A1

SU1502837A1 - Способ проходки шахтного ствола

Info

Publication number: SU1502837A1
Application number: SU874281921A
Authority: SU
Inventors: Николай Тихонович Логачев; Станислав Алексеевич Съедин; Алексей Владимирович Лежнев; Владимир Прокофьевич Лукин
Priority date: 1987-07-13
Filing date: 1987-07-13
Publication date: 1989-08-23

Abstract

Изобретение относитс к строительству шахт и др. подземных сооружений с применением искусственного замораживани горных пород. Цель - предотвращение прорыва в шахтный ствол воды путем повышени надежности его гидроизол ции. Дл этого вокруг шахтного ствола бур т с промывочным раствором скважины. После бурени каждой скважины ее стенки очищают от глинистой корки и промывают трещины в породе путем прокачки воды через соседние скважины. Затем в скважину подают тампонажный раствор (ТР) и осуществл ют монтаж и спуск в скважину замораживающих колонок. Дальнейшее формирование тампонажного моста выполн ют вытеснением на его высоту ТР при погружении замораживающих колонок. Период начала схватывани Т₀ и плотность ρ_т ТР задают по соотношени м: Т₀/Т_м≥1,2 и ρ_Тт/ρ_п≥1,2, где Т_м - затраты времени на извлечение бурового става и погружение колонок, ч

ρ_N - плотность промывочного раствора, кг/м³. Созданный во всех скважинах цементный мост в затрубном зазоре на контакте водоносного горизонта и водоупора предотвращает проникновение воды с песком в трещины массива и прорыв ее в ствол и выработку. В смонтированные колонки подают хладоноситель, в результате циркул ции которого вокруг ствола образуетс ледопородное ограждение, под защитой которого осуществл ют выемку породы и возведение крепи ствола и примыкающих горных выработок. 1 з.п. ф-лы. 6 ил.

Description

Изобретение относитс к строительству шахт и других подземных сооружений с применением искусственного замораживани горных пород и может быть использовано преимущественно при сооружении вертикальных стволов.

Целью изобретени вл етс предотвращение прорыва в ствол воды

путем повышени надежности гидроизол ции ствола.

На фиг.1 представлена фаза бурени замораживающих акважин вокруг контура ствола шахты, план; на фиг.2 разрез А-А на фиг. на фиг.З - фаза нагнетани тампонажного раствора; на фиг.4 - фаза посадки замораживаю

3150

щей колонки в скважину на фиг.5 - фаза промывки трещин от глинистого заполнител ; на фиг.6 - фаза проходки ствола и возведени крепи.

Способ проходки ствола осуществл ют следуюЕ1Им образом.

Бур т скважины 1 по замкнутому контуру вокруг будущего шахтного ствола 2. Кажда скважина 1 пересе- кает, например, водоносные горизонты (пласты песков) 3 и 4, водоупор 5 и трещинованый массив 6, в котором заложены приствольные выработки 7.

Затем приступают к закачке в сква жину тампонажного раствора, характеризующегос минимальным пучением в процессе замораживани .

Перед монтажем замораживающих колонок в почве нижнего водоносного горизонта на участке h заполнени тампонажным раствором дл заложени тампонажного моста 9, стенки каждой пробуренной скважины 1 очищают от глинистой корки последовательно. Дл этого при Бращаюшемс буровом ставе 10, на нижнем конце которого имеетс бурова коронка 11, несколько раз производ т спуск-подъем его в пределах устанавливаемого моста 9. После очистки стенок скважины 1 от глинистой корки от промывочного раствора 12 опускают буровой став 1 до упора в забой 13 скважины 1. На поверхности готов т тампонажный раствор 8 требуемого состава, коли- чество которого определ ют расчетным путем, объем тампонажного раствора , необходимый дл образовани моста 9, обусловлен высотой h, on- редел емой из услови противодействи моста давлению воды со стороны вышезалегающих водоносных горизонтов .

Тампонажный раствор закачивают

насосом по буровому ставу 10 в ниж1

нюю часть скважийы 1. Закачав расчетный объем раствора 8, буровой став 10 извлекают. Затем приступают к монтажу и спуску в скважину замор живающсй колонки 1А.

В тампонажный раствор 8 ввод т заме;шитель схватывани в таком

количестве, чтобы период начала схватывани раствора Т не менее, чем в 1,2 раза превьпиал суммарные затраты времени Т на подъем бурового става 10, монтаж и спуск в

5

5 0

5

0

скважину 1 с тампонажным раствором замораживающей колонки 1А и произ- вод т контроль вытеснени тампонажного раствора на высоту создаваемого тампонажного моста. Плотность тампонажного раствора П и плотность промывочного раствора р назначают из соотношени Од, П„ .

В описанном пор дке бур т, тампонируют и оборудуют замораживающими колонками 14 последовательно все скважины 1 вокруг шахтного ствола 2, Созданный во всех скважинах цементный мост в затрубном зазоре на контакте водоносного горизонта 4 и водоупора 5 предотвращает проникновение воды с песком в трещины массива 6 и далее прорыв ее в ствол 2 и выработку 7,

В том случае, когда трещины 15 пород заполнены пучащей при заморазки- вании глиной, перед нагнетанием тампонажного раствора 8 в скважины удал ют глину из трещин 15, прилегающих к стволу 2 и вьфаботке 7. Дл этого в соседние скважины 1 и 1а опускают трубы 16 с пакерами 17, устанавливают пакеры 17 в почве водоупора 5, через трубу 16 нагнетают воду 18 в массив 6 и через соседнюю скважину 1а отбирают воду с вынесенной глиной. Прокачку ведут до по влени из скважины 1а чистой воды. Далее 1щкл повтор ют и таким путем промывают все скважины 1 вокруг ствола 2. После промывки трещин в скважины закачивают тампонажный раствор 8 и опускают замораживающие колонки 14.

В смонтированные замораживающие колонки 14 известным способом подают хладоноситель, в результате циркул ции которого образуетс вокруг шахтного ствола ледопородное ограждение 19, под зашитой которого осуществл ют выемку породы и возведение крепи 20 ствола 2 и примыкающих горных выработок 7, так как при посадке заморажива ощей колонки в тампонажный раствор заполн ютс все пустоты, раковины и образуетс уплотнение между замораживающей колонкой и стенкой скважины, то обеспечиваетс надежна изол ци горных выработок и ствола. Это исключит прорыв воды с песком после бттаивани ледопородного ограждени и сократит стоимость работ и затраченное врем при строительстве шахт

за счет исключени работ, св занных с ликвидацией замораживающих скважин

Claims

1. Способ проходки шахтного ствола , включающий бурение с промывочным раствором скважин вокруг ствола, погружение в скважины замораживающих колонок, замораживание и выемку горных пород, крепление, подачу в скважины тампонажного раствора и формирование тампонажного моста, отличающийс тем, что, с целью предотвращени прорыва в ствол воды путем повышени надежности гидроизо- ЛЯ1Ц1И ствола, после бурени каждой скважины производ т очистку ее стенок от глинистой корки, подачу в скважины тампонажного раствора осуществл ют до погружени замораживающих колонок, а дальнейшее формирование тампонажного моста выполн ют выраствора при погружении замораживающих колонок, при этом период начала схватывани и плотность тампонажного раствора задают по соотношени м

,2 и ,2.

где Тд - период начала схватывани тампонажного раствора, ч, Т.. м

затраты времени на извлечение бурового става и погружение замораживающей колонки , ч,

плотность тампонажного раствора , кг/м ,

плотность промывочного раствора , кг/м .

2. Способ по П.1, отличающийс тем, что перед подачей в каждую скважину тампонажного раствора производ т промывку трещин в породе путем прокачки воды через соседние

Рп

теснением на его высоту тампонажного 25 скважины.

г

Фиг л

«SJSrfl 4:4

n

Шт

J.l: : ;l::ir- V-x

ч. Ll.. . . M

%. l.- - J . « $: v::;l ;-Ш

.l|:. . I -.- . :

..il. : . Г. . -... V.. - il- ..

айй

/irv- Ti-T

J

Фиг2

ТампонС1 ныи раствор

ч

Фие.З

сриз.

Фиг. 6