СПОСОБ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ Российский патент 2014 года по МПК E21F17/103 

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для гидроизоляции затопленных участков и обводненных горных выработок.

Известен способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод из геологических нарушений, в котором гидроизоляция достигается возведением в подземных выработках сдвоенных перемычек из бетона, усиленного арматурой (з. 201171238 EA, МПК E21D 11/38, заявл. 07.09.2011, опубл. 29.03.2013, Бюл. 3).

Однако указанная перемычка имеет сложную конструкцию, кроме того она не исключает возможное выщелачивание из стенок выработки при затоплении выработки пресной или слабоминерализованной водой.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ гидроизоляции при помощи шахтной гидроизоляционной перемычки, состоящей из бетонной стенки, контактирующей с вмещающими породами. В тело бетонной стенки вмонтированы опрессовочные патрубки. Гидроизоляция контакта достигается разбуриванием шпуров по опрессовочным патрубкам и опрессовкой. По разбуренным шпурам подают скрепляющие растворы, например на основе эпоксидных смол (Пат. 2219350 Российская Федерация. МПК E21F 17/103, з. №2002115514, заявл. 10.06.2002, опубл. 20.12.2003, Бюл. 35).

Недостатком известной конструкции является то, что обработка контакта осуществляется после возведения перемычки, обработка контактов в месте пробуренных шпуров точечная, отсутствует возможность визуального контроля качества опрессовки.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности гидроизоляционной перемычки за счет гидроизоляции контакта «перемычка - вмещающие породы» и увеличении продолжительности растворения стенок выработки до поступления воды к гидроизолируемому контакту у перемычки. Техническим результатом изобретения является повышение герметичности контакта тела перемычки и вмещающего массива за счет гидроизоляции этого контакта.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе гидроизоляции горных выработок калийных рудников, заключающемся в возведении бетонной гидроизоляционной перемычки в форме трапеции, бетонные стенки которой контактируют с вмещающими породами, поверхность вруба под бетонную перемычку равномерно покрывают гидроизоляционным расширяющимся материалом, после чего выработку со стороны водопритока по периметру равномерно покрывают гидроизоляционным материалом, а в границах обработанных стенок вруба возводят бетонную перемычку.

В бетонном теле перемычки размещают либо тюбинговую диафрагму, либо трубу-лаз, а также средства контроля герметичности перемычки.

Размер обработанного массива со стороны водопритока составляет не менее толщины перемычки.

Повышение надежности гидроизоляционной перемычки достигается за счет обработки вмещающих пород гидроизоляционными материалами. Повышение герметичности контакта тела перемычки и вмещающих пород достигается за счет предварительной гидроизоляции контакта до возведения бетонного тела перемычки. Увеличение продолжительности растворения стенок выработки и соответственно времени подхода воды к контакту «перемычка - вмещающие породы» обеспечивается за счет обработки стенок выработки гидроизоляционным материалом.

Сущность способа гидроизоляции поясняется чертежом, где изображена схема гидроизоляционной защиты.

На чертеже обозначено: 1 - бетонная перемычка, 2 - расширяющийся гидроизоляционный материал, 3 - участок выработки, 4 - горная выработка, 5 - направление возможного водопритока.

Способ гидроизоляции осуществляется следующим образом.

В горной выработке 4 проходят вруб под перемычку. Затем на поверхность вруба любым способом наносят расширяющийся гидроизоляционный материал 2, являющийся уплотнением между бетонной перемычкой и вмещающими породами.

Участок выработки 3 со стороны направления возможного водопритока 5 до возводимой перемычки 1 обрабатывают гидроизоляционным материалом, затрудняющим растворение стенок горной выработки. При этом размер обработанного массива со стороны водопритока составляет не менее толщины перемычки.

Нанесение гидроизоляционных покрытий должно быть равномерным.

После чего в границах стенок вруба, обработанных расширяющимся гидроизоляционным материалом 2, возводят бетонную перемычку 1, которая может быть представлена сплошным бетонным телом, а может включать, например, трубу-лаз или тюбинговую диафрагму, а также средства для контроля герметичности перемычки.

В случае если бетонное тело перемычки включает тюбинговую диафрагму (или трубу-лаз), то покрытие стенок выработки гидроизоляционным материалом можно выполнить после возведения тела перемычки, например, при возникновении аварийной ситуации.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что при обработке вруба гидроизоляционным материалом осуществляется визуальный контроль качества его нанесения. При возможном проникновении пресных или слабоминерализованных вод на контакт «перемычка-вмещающие породы» при взаимодействии воды и расширяющегося гидроизоляционного материала происходит расширение гидроизоляционного материала, при этом обеспечивается герметизация водопроводящего канала. Обработка стенок выработки со стороны возможного водопритока также затрудняет попадание воды на контакт с соляными породами и уменьшает вероятность образования полостей выщелачивания на стенках выработки.

Совокупность обработки стенок выработки и контакта «перемычка-вмещающие породы» современными гидроизоляционными материалами позволяет повысить надежность гидроизоляционного сооружения, продлить срок его службы.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для гидроизоляции затопленных участков и обводненных горных выработок. Техническим результатом изобретения является повышение герметичности контакта перемычки и вмещающего массива за счет гидроизоляции этого контакта. Для этого поверхность вруба под бетонную перемычку равномерно покрывают гидроизоляционным расширяющимся материалом, после чего возводят бетонную перемычку в границах обработанных стенок выработки, а выработку со стороны водопритока по периметру равномерно покрывают гидроизоляционным материалом. В бетонном теле перемычки размещают либо тюбинговую диафрагму, либо трубу-лаз, а также средства контроля герметичности перемычки, а покрытие стенок выработки гидроизоляционным материалом выполняют при возникновении аварийной ситуации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ гидроизоляции горных выработок калийных рудников, заключающийся в возведении бетонной гидроизоляционной перемычки в форме трапеции, бетонные стенки которой контактируют с вмещающими породами, отличающийся тем, что поверхность вруба под бетонную перемычку равномерно покрывают гидроизоляционным расширяющимся материалом, после чего выработку со стороны водопритока по периметру равномерно покрывают гидроизоляционным материалом, а затем возводят бетонную перемычку в границах обработанных стенок вруба.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в бетонном теле перемычки размещают либо тюбинговую диафрагму, либо трубу-лаз, а также средства контроля герметичности перемычки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что размер обработанного массива со стороны водопритока составляет не менее толщины перемычки.