(54) ТАМПОЯАЖНЫЙ РАСТВОР(54) FLUID SOLUTION
Изобретение относитс к гидроизол ции (тампонажу) мелкопористых и тонкотреадиноватых горных пород растворгими на основе синтетических полимеров . Изобретение может быть Применено при строительстве подземных сооружений: шахт, скважин, оснований плотин и т.п., где величина раскрыти TpetoHH 0,10-0,05 мм и где известные методы тампонажа, например цементаци , неэффективны. Известен тампонажный раствор, содержащий полиакриламид . Тампонаж такими растворами достигаетс закачиванйем их в горные породы , при этом нерастворимый сополимер образуетс непосредственно в горной породе. Недостатками тампонгикного раствора вл ютс высока токсичность моно мерного акриламида, поражающего, пре де всего, нервную систему живых орга низмов быстрый размыв закрепл кадих горную породу веществ, так как низкомолекул рные мономеры практически мгновенно могут быть разбавлены пластовыми водами и достичь концентрации , когда полимеризаци станови с невозможной; прочность получаемых гидрогелей невысока, а относительна максимальна деформаци -перед разрушением составл ет 0,1-0,8 см. Известен также тампонажный раствор на основе водорастворимой мочевиноформальдегидной смолы, отвердител щавелевой кислоты и добавки метилсиликата натри , который уменьшает усадку 2 . Одним из недостатков этого раствора вл етс токсичность тампонажного раствора из-за выделени газообразного формальдегида. При подкислении раствора происходит выпадение кремниевой кислоты, и он не может использоватьс дл водоизол ции мелкопористых и тонкотрещиноватых пород. В горные породы необходимо закачивать значительные количества мочевино-формальдегидных смол в виде концентрированных растворов 17-28 вес.%. Раствор характеризуетс образованием гел только с уменьшенной усадкой, хрупкость гел при этом существенно не снижаетс . Целью изобретени вл етс устранение усадки и повьаиение эластичности тампонажного гел . Цель достигаетс тем, что в ка честве синтетического полимера раствор содержит полиметалолакриламид и имеет следующий состав, вес.%1 Полиметилолакриламид 5-15 Щавелева кислота5-8 ВодаОстальное В таблице приведены примеры конкретного выполнени с указанием проч ностных свойств установленных иа приборе Вейлера-Ребиндера. Из таблицы видноI что образовавшийс гидрогель при длительном выдер живании в водной среде не только не показывает усадки, но набухает на 24--120%. При этом эластичность сохра н етс . Дл гел из 30%-ного раствора мочевино-формальдегидной смолы (например, МФ-17) в аналогичных уело ВИЯХ происходит уменьшение объема н 26-27%. Добавка метилсиликата натри мало отражаетс на этом показателе, так как выпавша в кислой среде крем нева кислота осаждаетс в первых стади х накачивани раствора в породу . В зкость предлагаемых тампонажных растворов при 20колеблетс в пределах 2,9-130,, что позвол ет закачивать растворы в породы даже с мелкими порами и тонкими трещинами. В зависимости от концентрации полиметилолакриламида и отвердител врем гелеобраэовани при составл ет 1-5 ч, а прочность - до 160 г/см Необходимо учесть, что при тампонаже мелкопористых и тонкотрещиноватых горных пород прочность определ етс прочностью породного каркаса, поэтому полученна прочность тампонажного гел вполне достаточна дл данных условий. Коэффициент фильтрации гидрогелей составл ет 2-3«Ю см/сек за 90 суток. Такие системы относ тс к практически не фильтрующим . Дополнительным существенным преимуществом предлагаемых тампонажнык растворов вл етс их полна нетоксичность , что сохран ет окружающую среду и не ухудшает условий работ в подземных выработках. Зкачительно снижаетс количество полимера, закачиваемого в горные породы . .The invention relates to the waterproofing (tamponage) of finely porous and thin-redinite rocks based on synthetic polymers. The invention can be applied in the construction of underground structures: mines, wells, dam foundations, etc., where the magnitude of the disclosure is TpetoHH 0.10-0.05 mm and where the known methods of cementing, for example, cementation, are ineffective. Known cement slurry containing polyacrylamide. Tamping with such solutions is achieved by pumping them into the rocks, and an insoluble copolymer is formed directly in the rock. The drawbacks of the tampongic solution are the high toxicity of monomeric acrylamide, which affects, above all, the nervous system of living organisms, rapid erosion, fixed the rock of the substance, as low molecular weight monomers can be almost instantly diluted with formation water and reach concentration when the polymerisation becomes impossible; the strength of the resulting hydrogels is low, and the relative maximum deformation before destruction is 0.1-0.8 cm. A cement slurry based on a water-soluble urea formaldehyde resin, oxalic acid hardener and sodium methyl silicate, which reduces shrinkage 2, is also known. One of the drawbacks of this solution is the toxicity of the cement slurry due to the release of formaldehyde gas. Upon acidification of the solution, silicic acid precipitates, and it cannot be used for water insulation of fine-pore and finely fractured rocks. Significant amounts of urea formaldehyde resins must be pumped into the rocks in the form of concentrated solutions of 17-28 wt.%. The solution is characterized by gel formation only with reduced shrinkage, while the brittleness of the gel is not significantly reduced. The aim of the invention is to eliminate shrinkage and increase the elasticity of the cement gel. The goal is achieved by the fact that, as a synthetic polymer, the solution contains polymetalol acrylamide and has the following composition, wt.% 1 Polymethylolacrylamide 5-15 Oxalic acid 5-8 Water Remaining The table shows examples of specific performance with an indication of the strength properties of the Weiler-Rebinder device. It can be seen from the table that the hydrogel formed during prolonged holding in an aqueous medium not only shows no shrinkage, but swells by 24–120%. At the same time, elasticity is preserved. For a gel from a 30% urea-formaldehyde resin solution (for example, MF-17), a similar volume reduction of 26-27% occurs in similar areas of UIAH. The addition of sodium methylsilicate reflects little on this indicator, since nev-acid cream precipitated in an acidic medium precipitates in the first stages of pumping the solution into the rock. The viscosity of the proposed cement slurries at 20koleblets in the range of 2.9-130, which allows pumping solutions into the rocks even with small pores and thin cracks. Depending on the concentration of polymethylolacrylamide and hardener, the gelation time at is 1-5 hours, and the strength is up to 160 g / cm. It is necessary to take into account that when tamponage of fine porous rocks is determined by the strength of the rock frame, the resulting strength of the backfill gel is quite sufficient. for given conditions. The filtration coefficient of hydrogels is 2-3 "U cm / sec for 90 days. Such systems are virtually non-filtering. An additional significant advantage of the proposed cement slurries is their complete non-toxicity, which saves the environment and does not impair working conditions in underground workings. The amount of polymer injected into rocks is significantly reduced. .