SU1594272A1

SU1594272A1 - Method of forming underground cavities

Info

Publication number: SU1594272A1
Application number: SU884497884A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Смирнов; Леонид Шамильевич Бикбаев; Владимир Ростиславович Буянов; Владимир Михайлович Серебрянников
Original assignee: Московский Геологоразведочный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1990-09-23

Abstract

Изобретение относитс к строительству и горному делу и может быть использовано дл формировани полостей различного назначени через скважины. Цель - повышение эффективности и безопасности работ при небольшой глубине формировани полостей. Способ осуществл етс следующим образом. Предварительно задаютс проектным контуром 1 полости 2, затем вне проекции контура 1 на поверхности провод т траншею 3, ее располагают параллельно касательной к контуру полости. Из последней в одной горизонтальной плоскости бур т р д параллельных друг другу скважин (С) 4 с перекрытием контура полости площадью контура обуривани . Затем в скважины 4 ввод т перфорированные трубы 5, через которые под давлением инъектировани нагнетают твердеющую смесь. В качестве последней могут быть использованы тампонажные растворы, синтетические смолы, силикатные растворы и т.п. В результате нагнетани твердеющей смеси образуетс сплошна зона 6 закрепленных пород с арматурой в виде перфорированных труб 5. Затем траншею засыпают, выравнивани поверхность. По центру проектного контура 1 с помощью базовой машины 7, бур т эксплуатационную С 8 через толщу закрепленных пород по нижней проектной отметки. В С 8 завод т скважинный гидромониторный агрегат 9 и образуют полость 2 под закрепленными породами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to construction and mining and can be used to form cavities for various purposes through wells. The goal is to increase the efficiency and safety of work with a shallow depth of cavity formation. The method is carried out as follows. The design contour 1 of cavity 2 is preliminarily set, then, outside the projection of contour 1 on the surface, a trench 3 is placed, which is arranged parallel to the tangent to the contour of the cavity. From the last one in the same horizontal plane, a row of wells (C) 4 parallel to each other with overlapping the contour of the cavity with the area of the contour of the smoking circuit. Then, perforated pipes 5 are introduced into wells 4, through which a hardening mixture is injected under injection pressure. As the latter, cementing solutions, synthetic resins, silicate solutions, etc. can be used. As a result of the injection of a hardening mixture, a continuous zone 6 of fixed rocks with reinforcement in the form of perforated pipes 5 is formed. Then the trench is filled up, leveling the surface. In the center of the design contour 1 by means of the base machine 7, an operational C 8 is drilled through the thickness of the fixed rocks along the lower design mark. In C 8, the downhole jetting unit 9 is installed and forms a cavity 2 under the fixed rocks. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к строительству и горному делу и может быть использовано дл формировани полостей различного назначени через скважины.The invention relates to construction and mining and can be used to form cavities for various purposes through wells.

Цель изобретени - повышение эффективности и безопасности работ при небольшой глубине формировани полостей.The purpose of the invention is to increase the efficiency and safety of work with a shallow depth of cavity formation.

На фиг. 1 представлена схема формировани полости, общий вид, в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a cavity formation diagram, general view, in section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

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

Предварительно задаютс проектным контуром 1 полости 2. Затем вне проекции этого контура 1 на поверхности провод т траншею 3. В том случае, если проектный контур 1 представл ет окружность, то ось траншеи 3 располагают параллельно касательной к этой окружности. Если предполагаетс формировать полость 2 пр моугольной формы, тотраншеюЗ провод т параллельно длинной стороне пр моугольника . Глубину траншеи 3 принимают немного ниже уровн закреплени пород.The design contour 1 of cavity 2 is predetermined. Then, outside the projection of this contour 1, a trench 3 is conducted on the surface. If design contour 1 is a circle, then the axis of trench 3 is placed parallel to the tangent to this circle. If it is intended to form a cavity 2 of a rectangular shape, the Zoom conductor is parallel to the long side of the rectangle. The depth of trench 3 is taken slightly below the level of consolidation of rocks.

После этого из указанной траншеи 3 с помощью серийно выпускаемых станков горизонтального бурени в горизонтальной плоскости бур т .р д параллельных друг другу скважин 4, Площадь контура обурива- ни должна перекрывать проекцию проектного контура 1 полости 2.After that, from the said trench 3, using commercially available horizontal drilling machines in the horizontal plane, drilled wells 4 parallel to each other 4, the area of the shoe contour should overlap the projection of project contour 1 of cavity 2.

Затем в скважины 4 ввод т перфорированные трубы 5 на всю длину этих скважин, Усть последних герметизируют и через трубы 5 под давлением иньектирорани нагнетают твердеющую смесь, в качестве которой могут быть использованы тампо- нажные растворы, синтетические смолы, силикатные растворы и т,д. Нагнетание производ т до тех пор, пока не происходит наложение зон инъектировани всех соседних скважин, т,е. пока все породы в пределах площади обуривани не насыт тс твердеющей смесью. Дл эффективного закреплени пород определ ют проницаемость пород и максимальный радиус эффективного закреплени . При сла бопроницаемых породах уменьшают рассто ние между параллельными скважинами 4, а при хорошо проницаемых породах это рассто ние увеличивают.Then, perforated pipes 5 are introduced into the wells 4 over the entire length of these wells, the Ust of the latter is sealed, and a hardening mixture is injected through the pipes 5 under the pressure of the injector, which can be used as tampon solutions, synthetic resins, silicate solutions, and so on. The injection is performed until the injection zones of all neighboring wells overlap, t, e. until all the rocks within the area of drilling are saturated with hardening mixture. In order to effectively fix the rocks, the permeability of the rocks and the maximum effective fixing radius are determined. With weakly permeable rocks, the distance between parallel wells 4 is reduced, and with well-permeable rocks, this distance increases.

В результате нагнетани тверденэщей смеси образуетс сплошна зона 6 закреп- ленных пород с арматурой в виде перфорированных труб 5.As a result of the injection of a solid mixture, a continuous zone 6 of fixed rocks is formed with reinforcement in the form of perforated pipes 5.

Указанна арматура, выполн вша ранее функции инъекторов, после схватывани твердеющей смесью песет основную нагрузку, а укрепленна зона предотвращает возможность местных вывалов пород в полость 2,Said reinforcement, which previously fulfilled our function as injectors, after setting the core load with hardening mixture of pesetas, and the reinforced zone prevents local dumping of rocks into cavity 2,

После проведени указанных операций траншею 3 засыпают, выравнива поверх- ность.After the above operations, the trench 3 is filled up, leveling the surface.

По центру проектного контура 1 с помощью специальной базовой машины 7, бур т эксплуатационную скважину 8 через толщу закрепленных пород до нижней про- ектной отметки. В скважину 8 завод т сква- жинный гидромониторный агрегат 9 известной конструкции,In the center of project contour 1, with the help of a special base machine 7, the production well 8 is drilled through the thickness of the fixed rocks to the lower project mark. In the well 8, the plant is equipped with a well hydromonitor assembly 9 of known design,

С помощью агрегата 9 приступают к образованию полости 2, Дл этого по напор- 5 ному ставу агрегата под давлением подают воду, котора , истека из насадки, формируетс в струю. При круговом вращении агрегата 9 стру размывает породу с формированием цилиндрообразной поло- 0 сти 2, Пульпа самотеком поступает к всасу агрегата 9 и с помощью гидроэлеватора по выдачной колонне выдаетс на поверхность .By means of the unit 9, the formation of the cavity 2 is started. To do this, according to the pressure head of the unit, water is pumped under pressure, which, having flowed out of the nozzle, is formed into the jet. During the circular rotation of the aggregate 9, the jet blurs the rock with the formation of a cylinder-shaped cavity 2, the pulp flows by gravity to the intake of the aggregate 9 and with the help of a hydraulic elevator along a dispensing column is delivered to the surface.

При формировании полостей другой 5 формы могут быть пробурены несколько эксплуатационных скважин.When cavities of another 5 are formed, several production wells may be drilled.

Так как сводом полости 2 вл етс зона 6 закрепленных пород с усилительной арматурой в виде труб 5, т,е, горизонтальна 0 перекрывающа плита, массовое обрушение налегающих пород, а также и вывалы в полость 2 практически исключаютс как в процессе создани полости, так и в процессе эксплуатации. Одновременно с этим зона 5 6 с усиливающей арматурой воспринимает нагрузку не только от веса налегающих пород , но также и от базовой машины 7, обеспечива полную безопасность ведени выемочных работ,Since the cavity of the cavity 2 is the zone 6 of fixed rocks with reinforcement fittings in the form of pipes 5, t, e, the horizontal overlapping plate, mass collapse of overburden rocks, as well as dumps into cavity 2 are practically excluded both during the creation of the cavity and during operation. At the same time, zone 5 6 with reinforcing reinforcement takes the load not only from the weight of the overlying rocks, but also from the base machine 7, ensuring complete safety of excavation operations,

0Благодар небольшой глубине расположени верхней отметки формируемой полости зона закреплени может создаватьс на границе покрывающих пород, например торфов, суглинков, глин и так далее с более 45 крепкими породами. Кроме того, формируемые полости могут быть использованы в качестве подземных хранилищ различного рода материалов. При этом, предлагаемый способ может быть использован и в горном 50 деле, например, при опробовании мощных продуктивных горизонтов, когда необходимо предотвратить оседание земной поверх- ности и засорение извлекаемых пород продуктивного горизонта налегающими по- 55 родами.Thanks to the shallow depth of the upper level of the cavity to be formed, a fastening zone can be created at the boundary of covering rocks, such as peat, loam, clay, etc., with more than 45 hard rocks. In addition, the formed cavity can be used as underground storage of various kinds of materials. At the same time, the proposed method can also be used in the mining business, for example, when testing powerful productive horizons, when it is necessary to prevent subsidence of the earth's surface and clogging of the extracted rocks of the productive horizon by incidental species.

Claims

Claim 1, a method of forming underground cavities, including the drilling of production and additional wells above the design contour of the cavity, injection

hardening mixture into additional wells, deepening the production well, locating the downhole jetting unit in it, washing out the rocks with raising the rock mass to the surface and forming a cavity under the fixed rocks, characterized in that. in order to increase the efficiency and safety of work with a shallow depth of cavity formation, outside the projection of the design contour of the cavity, a trench is made on the surface, from which, in one horizontal plane, a string of wells parallel to each other with overlapping the contour of the cavity perforated pipes are well, and the hardening mixture is injected through the specified pipes with overlapping injection zones of adjacent wells.

2. A method according to claim 1, characterized in that the trench is arranged parallel to the tangent to the contour of the cavity.

V

(Rig.2