Способ закрепления несвязных пород при проходке горной выработки

 

Изобретение относится к строительству подземных сооружений в сложных гидрогеологических условиях под защитой ограждения, получаемого инъекцией быстротвердеющих гелеобразующих растворов. Цель - повышение надежности закрепления. Перед установкой в пробуренную скважину перфорированного инъектора (И) 2 его внутреннюю полость наполняют твердым легкоплавким заполнителем 7, Через установленный И 2 подают расчетное количество нагретого до температуры плавления заполнителя 7 закрепляющего раствора 9, Заполнитель 7 переводят в жидкое состояние. Раствором 9 под давлением, большим гидростатического , заполнитель 7 отжимают в породу 1. Заполнитель 7 остывает и образует на контакте с И 2 слой 11 скольжения. Раствор 9 под давлением, большим гидростатического, в местах перфорации разрушает слой 11, образуя закрепленный массив. После закрепления породного массива И 2 извлекают . Для зтого стенки И 2 нагревают до перевода отжатого в породу заполнителя 7 в пластичное состояние , 6 ил. i (Л 00 1чЭ О t

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 E 21 D 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О Й (21) 4056719/22-03 (22) 15.04.86 (46) 07.02.88. Бюл. Ф 5 (71) Всесоюзный научна-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства (72) Д.И. Могилевский, П.П. Гальченко, Н.И. Переславцев и А.Н. Чупика (53) 622.267(088.8) (56) Давыдов В.В., Белоусов Ю.И. Химический способ укрепления горных пород. — M.: Недра, 1977, с. 197-200.

Блескина Н.А., Федоров Б.С. Глубинное закрепление грунтов синтетическими слоями. — М.: Стройиздат, 1980, с. 85-86. (54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ НЕСВЯЗНЫХ

ПОРОД ПРИ ПРОХОДКЕ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к строительству подземных сооружений в сложных гидрогеалогических условиях под защитой ограждения, получаемого инъекцией быстротвердеющих гелеоб„„Я0„„1372047 A 1 разующих растворов. Цель — повышение надежности закрепления. Перед установкой в пробуренную скважину перфорированного инъектора (И) 2 его внутреннюю полость наполняют твердым легкоплавким заполнителем 7. Через установленный И 2 подают расчетное количество нагретого до температуры плавления заполнителя 7 закрепляющего раствора 9. Заполнитель 7 переводят в жидкое состояние. Раствором

9 под давлением, большим гидрастатического, заполнитель 7 отжимают в породу 1. Заполнитель 7 остывает и образует на контакте с И 2 слой 11 скольжения. Раствор 9 под давлением, большим гидростатического, в местах перфорации разрушает слой 11, образуя закрепленный массив. После закрепления породного массива И 2 извлекают. Для этого стенки И 2 нагревают до перевода отжатого в породу заполнителя 7 в пластичное состояние. 6 ил.

1372047

Изобретение относится к строитель ству подземных сооружений в сложных гидрогеологических условиях под защитой ограждения, получаемого инъекцией быстротвердеющих гелеобразующих растворов.

Цель изобретения — повышение надежности закрепления.

На фиг. 1 показана фаза установки инъектора; на фиг. 2 — фаза введения внутренней оболочки с подачей подогретого закрепляющего раствора и образованием слоя скольжения; на фиг. 3 — фаза нагнетания закрепляю- 15 щего раствора нормальной температуры в первой инъекционной заходке, на фиг. 4 — то же, в последней инъекционной заходке; на фиг. 5 — фаза извлечения инъектора с обогревом 20 стенок последнего; на фиг. 6 — закрепление пород при выполнении защитного слоя из легкорастворимого материала.

Способ осуществляют следующим об- 25 разом.

В несвязную породу 1 (фиг. 1) устанавливают под нагрузкой P инъектор

2, включающий внешнюю перфорированную оболочку 3, сальник 4, отводящий 30 патрубок 5 с краном 6. Перед установкой в породе 1 внутреннюю полость инъектора 2 заполняют твердым легкоплавким заполнителем 7, например парафином или пластилином. После установки инъектора 2 (фиг. 2) соосно внешней перфорированной оболочке 3 через сальник 4 вводят внутреннюю оболочку 8, перфорированную на участке последующей инъекции. Одновремен- 40 но с вводом оболочки 8 по ней подают расчетное количество подогретого закрепляющего раствора 9. При подаче закрепляющего раствора 9 под давлением, не превышающем гидростати- 45 ческое, расплавленный материал 7 через отводящий патрубок 5 при открытом кране 6 поступает в емкость 10, .что позволяет сохранить легкоплавкий материал 7. При ожидаемом прихва50 те инъектора 2 плывунной породой 1 кран 6 перекрывают, а расплавленный материал 7 отжимают закрепляющим раствором 9 при давлении, большем гидростатического, в породу 1, где легкоплавкий материал 7 остывает и образует на контакте с инъектором слой 11 скольжения. По окончании вытеснения легкоплавкого материала 7 (фиг. 3) на первом участке инъекции по внутренней оболочке 8 подают расчетное количество закрепляющего раствора 9, температура которого ниже температуры плавления легкоплавкого материала 7.

Закрепляющий раствор 9 под давлением, превышающим гидростатическое, в местах перфорации разрушает слой

11 скольжения, поступает в породу 1 и образует закрепленный массив 12.

После закрепления первого участка внутреннюю оболочку 8 (фиг. 4) подают на второй участок и весь цикл операций повторяют, пока не оказывается закрепленным массив породы 12 по всей длине инъектора 2. По окончании закрепления породного массива 12 (фиг. 5) инъектор 2 извлекают. Для этого через внутреннюю перфорированную оболочку 8 во внутреннюю полость инъектора 2 подают подогретую до оптимальной температуры (для парафина 27-42 С, для пластилина 43-48 С) жидкость 13. При этом слой 11 скольжения переходит в пластическое состояние, благодаря чему трение инъектора 2 о породный массив 12 при извлечении значительно уменьшается, что существенно снижает трудозатраты по извлечению инъектора 2.

Кроме легкоплавкого материала, в качестве заполнителя для получения защитного слоя может использоваться твердый легкорастворимый материал

14 (фиг. 6), например соли NaC1 и

СаС1, прижимающий эластичную мембрану 15 к внутренней поверхности внешней перфорированной оболочки 3.

Операции по закреплению породного массива 13 ведут в той же последовательности, что и при выполнении защитного слоя из легкоплавкого материала. Перевод заполнителя из твердого состояния в жидкое осуществляется нагнетаемой жидкостью 16.

Эластичная мембрана 15 может отсутствовать при выполнении защитного слоя из гранул солей Na01 и СаС1, но только в сухих несвязных породах.

В качестве легкорастворимого заполнителя для выполнения защитного слоя могут быть применены битум, латексы и другие смолы, перевод которых в жидкое состояние осуществляется посредством бензина, ацетона и других растворителей. Их применение позволяет отказаться от эластичной

1372047

10 состояние мембраны 16, поскольку эти смолы не растворяются водой, содержащейся в породе.

Формула изобретения

Способ закрепления несвязных пород при проходке горной выработки, включающий бурение скважин, выполнение защитного слоя, установку перфорированных инъекторов, нагнетание через них закрепляющего раствора и извлечение инъекторов иэ грунта, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности закрепления, выполнение защитного слоя осуществляют путем наполнения внутренней полости инъекторов легкоплавким заполнителем, при этом перед нагнетанием закрепляющего раствора в грунт легкоплавкий заполнитель переводят в жидкое состояние воздействием закрепляющего раствора, нагретого до температуры его плавления и отжимают его в породу, а при извлечении инъекторов их стенки нагревают до перевода отжатого в породу легкоплавкого заполнителя в пластичное

1372047 фиг. б

Составитель Л. Черепенкина

Редактор М. Бланар Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Заказ 462/27 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Гаушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4