СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВНУТРИГРУНТОВОЙ ЗАЩИТЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ В КРИОЛИТОЗОНЕ Российский патент 2023 года по МПК E02B3/16 E02D31/02 E02D37/00 

Описание патента на изобретение RU2804631C1

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к способам ликвидации протечек и повышенной фильтрации грунтовых гидротехнических сооружений и может быть использовано при ликвидации протечек из хвостохранилищ обогатительных фабрик, расположенных в криолитозоне.

Известен способ повышения устойчивости дамб, в том числе существующих и реконструируемых хвостохранилищ-накопителей в районах с вечномерзлыми грунтами, реализуемый системой улавливания стоков из хвостохранилищ на вечномерзлых грунтах (патент РФ на изобретение №2223362, приоритет 08.10.2001, МПК Е02В 11/00 (2000.01), Е02В 13/00 (2000.01, опубл. 10..02.2004 Бюл. №4, патентообладатель Читинский государственный технический университет). Система включает фильтрующую дамбу и трубчатый дренаж, снабжена дренажно-пригрузочной призмой (ДПП), расположенной в нижней части дамбы со стороны ее низовой грани под водонепроницаемым экраном (ВЭ), размещенным на ДПП, и зубом. Зуб выполнен из водопроницаемого материала и расположен под ДПП и соединен верхней частью с ВЭ, а нижней частью - с зоной вечной мерзлоты. Система имеет также пруд-накопитель, расположенный от зуба на расстоянии не менее удвоенной мощности многолетнемерзлых пород и выполненный с дном из слоев водонепроницаемого материала с расположенными между ними слоями теплоизоляции, при этом зуб выполнен из материала, обеспечивающего расход фильтрационного потока из хвостохранилища, не превышающий естественный. При устройстве ДПП происходит сбор части фильтрационного потока, возникающего вследствие выхода депрессионной кривой на сухой откос дамбы. Собранная в ДПП вода с токсичными веществами подается обратно в хвостохранилище для повторной аккумуляции; другая часть фильтрационного потока, возникшего в основании дамбы хвостохранилища и являющегося надмерзлотным, пропускается через зуб, при этом коэффициент фильтрации материала должен обеспечивать выполнение следующего условия: расход надмерзлотного фильтрационного потока из хвостохранилища не должен превышать расхода естественного фильтрационного потока до постройки хвостохранилища при существующих уклонах долины.

Известен способ создания противофильтрационных завес в многолетнемерзлых породах криолитозоны по патенту РФ на изобретение №2029091 (приоритет 10.10.1991, МПК E21D 1/16 (1995.01), B65G 5/00 (1995.01), опубл. 20.02.1995, патентообладатель Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности). Способ включает бурение тампонажных скважин по контуру массива и закачку в них рассола и тампонажного раствора, закачку рассола при этом осуществляют поочередно в каждую скважину, через соседнюю скважину осуществляют откачку его, а закачку тампонажного раствора производят после стабилизации концентрации откачиваемого рассола в скважины после закачки в них рассола.

Однако указанные выше способы не минимизируют обходную фильтрацию и сопутствующее ей гидрогенное растепление пород в условиях криолитозоны.

Известен способ укрепления пористых материалов по патенту РФ на изобретение №2009325 (приоритет 09.10.1990, МПК E21D 11/00, опубл. 15.03.1994, патентообладатель Ким Эдуард Павлович), при реализации которого для повышения эффективности укрепления материала производят операции бурения инъекционных шпуров и нагнетания твердеющих упрочняющих составов, операцию инъекционирования проводят в две стадии: первую выполняют составом, содержащим ацетонформальдегидную смолу, 35%-ный водный раствор едкого натра, гидроксилсодержащий олигоэфир - лапрол-3503-2-70 и воду, взятых в соотношении, мас. %: ацетонформальдегидная смола 15,0 - 20,0, 35%-ный водный раствор едкого натра 1,5 - 2,0, гидроксилсодержащий олигоэфир 1,0 - 2,0, вода - остальное, затем через 5 - 300 мин инъекцируют составом, содержащим ацетонформальдегидную смолу, 35%-ный водный раствор едкого натра, сульфитно-дрожжевую бражку, бетонитовую глину и воду в соотношении, мас. % ацетонформальдегидная смола 15,0 - 20,0, 35%-ный водный раствор едкого натра 1,5 - 2,0, сульфитно-дрожжевая бражка 0,1 - 0,2, бетонитовая глина 6,0 - 8,0, вода остальное.

Способ малоприменим на вечномерзлых грунтах из-за выделения тепла при отвердевании укрепляющего состава в связи с его многокомпонентностью и, соответственно, возможностью протекания различных химических реакций при взаимодействии с массивом горных пород.

Известен способ гидравлического инъектирования гидроизоляционного состава при проведении работ по внутригрунтовой защите строительных объектов (варианты) по патенту РФ на изобретение №2675820 (приоритет 09.12.2016, МПК E02D 31/02 (2006.01), опубл. 25.12.2018 Бюл. №36, патентообладатель Цыгельнюк Елена Юрьевна (RU)), который включает предварительное бурение шпуров в гидроизолируемом массиве и инъектирование в них гидроизоляционного состава под давлением. Для инъектирования используют гидроизоляционный состав, включающий сухие компоненты, содержащие природные тонкодисперсные бентонитово-монтмориллонитовые минералы, природный тонкофракционный диоксид кремния, полиакрилат натрия или полимер акриловый водопоглощающий серии АК и анионный полиакриламид молекулярной массой не менее 15 млн при следующем соотношении компонентов, мас. %: природные тонкодисперсные бентонитово-монтмориллонитовые минералы 10-99, природный тонкофракционный диоксид кремния 0-89,9, полиакрилат натрия или полимер акриловый водопоглощающий серии АК 0,1-50, анионный полиакриламид 0-30. Инъектирование осуществляют под давлением 0,1-2 МПа с помощью насосного оборудования, имеющего возможность взаимодействия с камерой смешения, сообщенной с емкостью сухого гидроизоляционного состава и емкостью с водой и предназначенной для получения гидроизоляционной вязкоупругой смеси, инъектирование которой в шпуры осуществляют при первичном давлении не более 0,1 МПа с последующим наращиванием давления до достижения 2 МПа, после чего в гидроизолируемом массиве образуется зона с изолированным участком толщиной не меньше 5-10 см, а время, необходимое для активации, составляет 20-30 мин. Технический результат состоит в повышении качества и надежности по внутригрунтовой защите строительных объектов, обеспечении экологичности при проведении гидроизоляционных работ, расширении возможности использования компонентов гидроизоляционного состава и проведения работ по устранению протечек воды в гидроизолируемом массиве.

В связи с наличием в гидроизоляционном составе сухих компонентов при его инъектировании под давлением создается достаточно локальный изолированный массив, однако остается вероятность обходной фильтрации и сопутствующего ей гидрогенного растепления пород в условиях криолитозоны.

Известен способ ликвидации протечек и повышенной фильтрации грунтовых гидротехнических сооружений по патенту РФ на изобретение №2754380 (приоритет 21.12.2021, МПК Е02В 3/16, E02D 31/02, опубл. 01.09.2021 Бюл. №25, патентообладатель Публичное акционерное общество "Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро" (ПАО "РусГидро") (RU)), при осуществлении которого в первую очередь выполняются мероприятия по снижению скоростей фильтрационного потока, тем самым обеспечивается снижение градиента напора. Для этих целей применяются смолы, которые при контакте с водой вспениваются, увеличиваются в размерах и в короткие сроки застывают в полостях и трещинах скальной породы. Скорость застывания смол регулируют. Сплошная завеса из нагнетаемой в скалу смолы, выполненная в одну или несколько очередей перед створом цементационной завесы, позволит гарантированно выполнять цементационную завесу, при этом позволяет цементному раствору равномерно заполнять трещины и пустоты, а не быть вымытому фильтрационным потоком. Исключается вымывание цементных растворов при значительных скоростях движения воды в трещиноватых и сильнотрещиноватых породах.

Способ применим для скальных грунтов и предполагает бурение целого комплекса скважин для нагнетания нескольких видов инъекционных смол и выдерживание временных параметров закачки при создании противофильтрационной завесы как дополнительного защитного сооружения, Возведение основной цементационной завесы происходит при выделении тепла при отвердевании цемента, что малоприменимо на вечномерзлых грунтах.

За прототип принят способ герметизации противофильтрационного экрана под водоемом после отработки карьера по патенту РФ на изобретение №2551585 (приоритет 20.02.2014, МПК Е21В 33/138, опубл. 27.05.2015 Бюл. №15, патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук (RU)). При осуществлении способа проводят нагнетание заполняющих материалов и выдержку до отверждения их, в качестве заполняющего материала в нижнюю часть экрана, содержащего долеритовые породы, закачивают цементный раствор под давлением, превышающим гидростатическое, через скважины, пробуренные из подземных выработок, а после затвердевания созданный породо-цементный слой экрана тампонируют локальными инъекциями синтетических смол под давлением, меньшим давления разрыва толщи рудного предохранительного целика, оставленного под противофильтрационного экраном. Цементный раствор закачивают под давлением 0,7-0,8 Мпа, готовят его на основе сульфатостойкого или глиноземистого цементов с 2% добавкой хлористого кальция (CaCl2) для ускорения схватывания, а в качестве заполнителя вводят хвосты ОФ с фракцией 0,1-0,25 мм, соответствующей мелкозернистым пескам. Локальные инъекции синтетических смол проводят под давлением 0,5-0,6 Мпа, в качестве синтетической смолы используют гидроактивные композиции на базе ЛТ-70 с добавкой растворителя - диметилформамида в количестве 20-25%. Перед осуществлением способа выполняется расчет мощности жесткого породо-цементного основания противофильтрационного экрана с требуемыми прочностными свойствами, экспериментальный подбор компонентов инъекционного состава.

Однако локальное инъектирование синтетическими смолами в этом случае не позволяет обеспечить достаточную целостность созданного экрана из-за возможности размыва нетампонируемых участков, что не позволяет учесть специфику работы в ММП, требуется специальное оборудование для реализации способа.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности эксплуатации расположенного в криолитозоне гидротехнического сооружения, например, хвостохранилища, за счет улучшения физико-механических свойств грунтов основания плотины ГТС, а также снижение негативного воздействия на окружающую среду из-за уменьшения обходной фильтрации и сопутствующего ей гидрогенного растепления ММП.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение коэффициента фильтрации в породах основания ГТС за счет заполнения открытых трещин инертным неразмываемым композитом.

Технический результат достигается за счет того, что в способе создания и контроля внутригрунтовой защиты гидротехнического сооружения в криолитозоне, включающем предварительные исследования для определения зоны фильтрации, подбор компонентов тампонажного состава на основе полимерных составов с добавкой хвостов обогащения, бурение и заполнение закачных скважин, контроль внутригрунтовой защиты на основе неразрушающих методов и данных наблюдательных скважин, проводят периодические геофизические исследования методом зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) для определения каналов обходной фильтрации и контроля водонасыщенности грунтов, электротомографию и сейсмические исследования для определения расположения границ блоков, трещин и связанных с ними каналов обходной фильтрации в районе гидротехнического сооружения, гидрогеохимические исследования по определению свойств пород основания дамбы гидротехнического сооружения и совместимости компонентов тампонажной смеси, термометрию скважин, бурят закачные скважины в зоне открытых трещин блока по простиранию трещины, при этом закачку тампонажного состава в скважины проводят при смешении хвостов обогащения, подаваемых через боковые врезки в нижней части предварительно проложенного пульповода, и полимерной смолы, подаваемой в безнапорном режиме непосредственно в скважины, а контроль внутригрунтовой защиты проводят периодически геофизическими методами, мониторинговыми замерами расхода обходной фильтрации и проходкой заверочных скважин для изучения состояния заполнителя. В качестве полимерного состава применяют однокомпонентную полиуретановую смолу, например, Аквидур в объеме 5% от объема подаваемого тампонажного состава, а соотношение Ж:Т в хвостах обогащения составляет 7:1.

Заявляемый способ поясняется графическими материалами, где:

на фиг. 1 представлена схема расположения скважин в выделенной зоне трещиноватости; на фиг. 2 представлен схематический разрез бурения скважин в трещиноватую зону.

Перечень позиций, приведенных в графических материалах:

1 - хвостохранилище;

2 - пруд-отстойник;

3 - маневровая емкость;

4 -природно-техногенный талик;

5 - ограждающая дамба;

6 - зоны тектонических нарушений;

7 - разведочная скважина;

8 - закачная скважина;

9 - наблюдательная скважина;

10 - устройством для подачи пульпы;

11 - пульпопровод;

12 - заверочные скважины.

Способ осуществляется следующим образом.

Территория, на которой размещено подлежащее защите хвостохранилище 1, изучалась с применением комплекса предварительных исследований, включающих геологические, геофизические, сейсмические, гидрологические исследования. По результатам этих исследований с учетом геологического строения территории и наличия ММП определена площадка для сооружения хвостохранилища 1, представляющего собой гидротехническое сооружение (ГТС) I класса, по типу овражное, намывное и предназначенное для складирования отходов (хвостов) кимберлитовых руд после извлечения алмазов и осуществления оборотного водоснабжения ОФ. В состав ГТС входят также пруд-отстойник 2 хвостохранилища 1, маневровая емкость 3, накопитель очищенных бытовых стоков (на чертеже не показан).

В процессе эксплуатации хвостохранилища 1 произошло растворение жильных льдов, заполняющих системы трещин в бортах долины ручья, зафиксированных на этапе первичных инженерно-геологических изысканий, что, начиная с 2000-2001 годов, привело к формированию каналов обходной фильтрации в зоне развития природно-техногенного талика 4. После наблюдения и фиксации водопроявлений на нижнем бьефе хвостохранилища 1 для прогнозирования дальнейшего развития и планового выделения зон фильтрации в пределах ограждающей дамбы 5 и береговых примыканий с 2002 года проводятся регулярные геофизические исследования, в результате которых установлено, что обходная фильтрация происходит по зонам тектонических нарушений 6 в бортах долины, а формирование новых потоков ожидается по мере наращивания дамбы и оттаивания жильных льдов заполняющих системы трещин в бортах долины ручья, приуроченных к зафиксированным тектоническим зонам 6.

Формируемые контактно-эрозионные потоки распространяются в соответствии с геологическим строением территории (разломами и характером трещиноватости) по субпараллельным палеоруслу ручья трещинам тектонического генезиса и разгружаются в маневровую емкость 3 хвостохранилища 1, вызывая при этом эрозионные изменения в коренных карбонатных породах. По результатам инженерно-геологических и геофизических изысканий определено, что в коренных породах сформировался обводненный техногенный талик 4 глубиной распространения до 100 м, связанный с фильтрацией воды из хвостохранилища 1. Основная фильтрация идет по горизонту трещиноватых известняков. Проведенные геофизические исследования методом электротомографии показали, что основная масса хвостовых отложений имеет значения удельного электрического сопротивления (УЭС) ниже 140 Ом×м, что свидетельствует о талом или водонасыщенном состоянии грунтов, возникшем из-за растепляющего воздействия хвостовых отложений, и наблюдается в южной и восточной части хвостохранилища 1, а также вблизи ограждающей дамбы.

Проведены гидрогеохимические исследования для определения химического и минерального состава пород основания дамбы хвостохранилища 1 и дальнейшего прогнозирования состава формирующегося раствора, являющегося, по своей сути, результатом взаимодействия грунтов основания дамбы с технологическими водами. Всего было отобрано 47 керновых проб (по 6 скважинам) и 400 проб технологических вод, с придонного и приповерхностного горизонтов. По полученным результатам химического состава, как технологических вод, так и вмещающих пород и техногенных, при помощи компьютерного моделирования была установлена скорость растворения карбонатных пород основания.

На основе хвостовых продуктов с добавлением полимеров изготовлены и проверены на растворимость тампонажные составы при различных пропорциях хвосты/вода/полимер. Приготовление растворов осуществлялось по этапам. На первом этапе была рассмотрена потенциальная возможность применения хвостов как матрикса для заполнения зафиксированных открытых трещин, с существенным падением коэффициента фильтрации в зоне активного водообмена и массопереноса. Всего было изготовлено порядка 1000 образцов объемом от 200 до 500 см3 в различных вариациях водно-породного соотношения. Отрицательным фактором, определенным при исследованиях, являлась необходимость дополнительного смешивания компонентов. Поэтому на втором этапе проведения экспериментов было определено оптимальное водно-породное соотношение 1:7, соответствующее характеристикам хвостового продукта ОФ. Опытным путем определено оптимальное соотношение хвостов ОФ и полимерной смолы, позволяющее осуществить свободный налив смолы в подаваемые хвосты, оно составляет 5% смолы по объему.

С помощью термометрии было определено геокриологическое состояние массива, а именно проведено выделение участков растепления мерзлых пород (зон положительных температур), и, как следствие выделение активных зон водоперетока природно-техногенного талика 4.

С целью изучения природно-техногенного талика 4 в пределах ограждающей дамбы 5 и ложа хвостохранилища 1 пробурены разведочные 7, закачные 8 и наблюдательные 9 скважины, всего 37 скважин. Буровые работы зафиксировали наличие трещиноватых талых коренных пород, по которым происходит утечка оборотной воды, выявили трещинно-кавернозные зоны и участки возможного карстообразования в подстилающих коренных породах, в том числе в зонах тектонических нарушений 6.

Для закачки тампонажной смеси устье закачной скважины снабжается устройством для подачи пульпы 10, выполненным в виде расположенного в боковой части пульповода отвода диаметром не менее 150 мм, оборудованного краном-задвижкой для регулирования расхода подаваемой пульпы в скважину. Скважина обвязывается при помощи металлической или плоско-сворачиваемой трубы до точки врезки в самотечный пульпопровод 11. Точка врезки определяется исходя из целесообразности ее размещения относительно участка, на котором производится закачка. Подача требуемого объема полимерной смолы осуществляется в безнапорном режиме непосредственно в скважину 8 при открытии крана-задвижки устройства для подачи пульпы 10. При этом в скважине происходит смешение компонентов тампонажной смеси, которая распространяется по системе трещин в массив пород. Для осуществления контроля растекания смеси производится промер глубин и замер уровней в закачной 8 и наблюдательной скважинах 9.

Контроль состояния сформированной защиты и происходящих в ее районе процессов производится комплексно. С целью изучения состояния заполнителя и определения долговечности формируемых композитов в термобарических условиях природно-техногенного талика 4 бурят заверочные скважины 12 малого диаметра (0 89 мм) по трассе закачных скважин 8. Проводят мониторинговые замеры расхода обходной фильтрации гидрологической вертушкой для выявления тенденций и динамики изменения на протяжении длительного периода времени. Необходимо также регулярное проведение геофизических исследований методами электроразведки и сейсморазведки для мониторинга изменения геокриологических условий на объекте и выявления зон активизации суффозионных процессов для своевременного проведения усиления защиты.

В результате реализации способа, учитывая суммарный объем закачанных полимеров и твердой фракции = 4835 м3, а также конфигурацию вскрываемых открытых трещин, была заполнена система открытой трещиноватости суммарной мощностью не более 1 м, причем распределение закачиваемых материалов происходило под действием только напорного фронта, так как закачка тампонажной смеси производилась в режиме налива со свободной поверхностью. Заполнение открытых трещин полимерными композитами с твердой фракцией хвостов привело, по данным мониторинга, к существенному (в 10-15 раз) падению коэффициента фильтрации в зоне воздействия закачки. При этом из-за уменьшения интенсивности теплового потока температурный режим обработанного массива изменяется с последующим понижением температуры до значений коренных ненарушенных ММП.

Использование полимерных быстрореагирующих материалов для заполнения систем открытых трещин в условиях сформированного природно-техногенного талика 4 на участках развития интенсивных процессов суффозии, характеризующихся высокими скоростями фильтрации и требующих в качестве мер экстренного реагирования полного заполнения формирующихся в результате гидрогенного растепления полостей и систем открытых трещин, позволит ускорить процесс их заполнения и увеличит эффективность ликвидационных мер, так как формирование в нижней (наиболее интенсивной) зоне массопереноса композитного экрана будет способствовать дальнейшему заполнению полостей и трещин уже твердой фракцией хвостовых продуктов.

В результате реализации способа стабилизируются состояние грунтов основания плотины ГТС и их температурный режим. Кроме того, применение полиуретановых смол, способных образовывать устойчивые композиты при взаимодействии с пульпой, соответствующей водно-породному соотношению, подаваемому с ОФ, не требует строительства дополнительного узла смешения, дополнительного воздействия на тампонажную смесь в виде нагрева или «варки» при ее приготовлении, имеется технологическая возможность применения данных полимеров при прямой подаче пульпы в толщу известняков. За счет расширения и скорости консолидации тампонажного материала для закачки не потребуется создавать избыточное давление, заполнение трещин будет производиться при формирующемся во время налива градиенте напорного фронта. Для начала реакции консолидации не требуются какие-то дополнительные активаторы, что также дополнительно упрощает технологию.

Помимо создания непосредственной надежной защиты гидротехнического сооружения способ позволяет уменьшить количество заверочных скважин 12, что минимизирует воздействие на окружающую среду за счет уменьшения маршрутов к местам бурения скважин и расчистки площадок под них, попадания при этом дополнительного количества горюче-смазочных материалов в окружающую среду. Происходит снижение затрат на формирование защиты гидротехнического сооружения, в том числе опосредованное, за счет исключения аварийных ситуаций, требующих привлечения ресурсов на их ликвидацию и восстановление природной среды.

Похожие патенты RU2804631C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ ПРЕДПРИЯТИЯ В УСЛОВИЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ 2022
  • Корепанов Алексей Юрьевич
  • Янников Алексей Михайлович
RU2790345C1
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ИНЪЕКЦИОННЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ВНУТРИГРУНТОВОЙ ЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ (ВАРИАНТЫ) 2016
  • Цыгельнюк Елена Юрьевна
  • Свистун Владимир Владимирович
RU2672069C2
СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА ПОД ВОДОЕМОМ ПОСЛЕ ОТРАБОТКИ КАРЬЕРА 2014
  • Алтунина Любовь Константиновна
  • Кувшинов Владимир Александрович
  • Дроздов Александр Викторович
  • Стасьева Любовь Анатольевна
RU2568452C1
СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА ПОД ВОДОЕМОМ ПОСЛЕ ОТРАБОТКИ КАРЬЕРА 2014
  • Курилко Александр Сардокович
  • Дроздов Александр Викторович
  • Крамсков Николай Петрович
  • Каверин Сергей Вениаминович
RU2551585C1
СПОСОБ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ИНЪЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО СОСТАВА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ ПО ВНУТРИГРУНТОВОЙ ЗАЩИТЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ 2016
  • Цыгельнюк Елена Юрьевна
  • Свистун Владимир Владимирович
RU2675825C2
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ С ПОМОЩЬЮ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ (МЕЖПЛАСТОВЫХ) ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЗАВЕС И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ СООРУЖЕНИЯ 2007
  • Пономаренко Юрий Викторович
  • Изотов Анатолий Александрович
  • Кузькин Валерий Сергеевич
  • Клименко Наталья Андреевна
RU2347034C1
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЗАВЕС В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ КРИОЛИТОЗОНЫ 1991
  • Лобанов В.В.
  • Атрощенко Ф.Г.
  • Дроздов А.В.
  • Солопанов А.Т.
RU2029091C1
СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИНЪЕКТИРОВАНИЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО СОСТАВА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ ПО ВНУТРИГРУНТОВОЙ ЗАЩИТЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ (ВАРИАНТЫ) 2016
  • Цыгельнюк Елена Юрьевна
  • Свистун Владимир Владимирович
RU2675820C2
Способ ликвидации протечек и повышенной фильтрации грунтовых гидротехнических сооружений 2020
  • Жевлаков Александр Алексеевич
  • Давыдкин Олег Юрьевич
  • Мельникова Ольга Вячеславовна
RU2754380C1
СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПРОТЕЧЕК ВОДЫ В ПОДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЯХ 2015
  • Зернов Роман Николаевич
  • Ходак Валерий Николаевич
  • Яковлева Екатерина Анатольевна
RU2602537C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 804 631 C1

Реферат патента 2023 года СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВНУТРИГРУНТОВОЙ ЗАЩИТЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ В КРИОЛИТОЗОНЕ

Способ создания внутригрунтовой защиты гидротехнического сооружения в криолитозоне относится к области гидротехнического строительства, а именно к способам ликвидации протечек и повышенной фильтрации грунтовых гидротехнических сооружений, расположенных в криолитозоне, и включает, помимо предварительных исследований для определения зоны фильтрации, подбора компонентов тампонажного состава на основе полимерных составов с добавкой хвостов обогащения, бурения и заполнения закачных скважин, бурения наблюдательных скважин для последующего контроля внутригрунтовой защиты, периодические геофизические исследования методом зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) для определения каналов обходной фильтрации и контроля водонасыщенности грунтов, электротомографию и сейсмические исследования для определения расположения границ блоков, трещин и связанных с ними каналов обходной фильтрации в районе гидротехнического сооружения, гидрогеохимические исследования по определению свойств пород основания дамбы гидротехнического сооружения и совместимости компонентов тампонажной смеси, термометрию скважин. Закачные скважины согласно способу бурят в зоне открытых трещин блока по простиранию трещины. Закачку тампонажного состава в скважины проводят при смешении хвостов обогащения, подаваемых через боковые врезки в нижней части предварительно проложенного пульповода, и полимерной смолы, подаваемой в безнапорном режиме непосредственно в скважины. Для изучения состояния заполнителя и последующего контроля внутригрунтовой защиты гидротехнического сооружения осуществляют проходку заверочных скважин, расположенных по трассе закачных скважин. В качестве полимерного состава применяют Аквидур в объеме 5% от объема подаваемого тампонажного состава, а соотношение Ж:Т в хвостах обогащения составляет 7:1. Повышается надежность эксплуатации расположенного в криолитозоне гидротехнического сооружения, например хвостохранилища, за счет улучшения физико-механических свойств грунтов основания плотины ГТС, снижается негативное воздействие на окружающую среду из-за уменьшения обходной фильтрации и сопутствующего ей гидрогенного растепления ММП. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 804 631 C1

1. Способ создания внутригрунтовой защиты гидротехнического сооружения в криолитозоне, включающий предварительные исследования для определения зоны фильтрации, подбор компонентов тампонажного состава на основе полимерных составов с добавкой хвостов обогащения, бурение и заполнение закачных скважин, бурение наблюдательных скважин для последующего контроля внутригрунтовой защиты, отличающийся тем, что проводят периодические геофизические исследования методом зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) для определения каналов обходной фильтрации и контроля водонасыщенности грунтов, электротомографию и сейсмические исследования для определения расположения границ блоков, трещин и связанных с ними каналов обходной фильтрации в районе гидротехнического сооружения, гидрогеохимические исследования по определению свойств пород основания дамбы гидротехнического сооружения и совместимости компонентов тампонажной смеси, термометрию скважин, бурят закачные скважины в зоне открытых трещин блока по простиранию трещины, при этом закачку тампонажного состава в скважины проводят при смешении хвостов обогащения, подаваемых через боковые врезки в нижней части предварительно проложенного пульповода, и полимерной смолы, подаваемой в безнапорном режиме непосредственно в скважины, осуществляют проходку заверочных скважин, расположенных по трассе закачных скважин, для изучения состояния заполнителя и последующего контроля внутригрунтовой защиты гидротехнического сооружения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимерного состава применяют однокомпонентную полиуретановую смолу, например Аквидур, в объеме 5% от объема подаваемого тампонажного состава.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение Ж:Т в хвостах обогащения составляет 7:1.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2804631C1

СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА ПОД ВОДОЕМОМ ПОСЛЕ ОТРАБОТКИ КАРЬЕРА 2014
  • Курилко Александр Сардокович
  • Дроздов Александр Викторович
  • Крамсков Николай Петрович
  • Каверин Сергей Вениаминович
RU2551585C1
Способ ликвидации протечек и повышенной фильтрации грунтовых гидротехнических сооружений 2020
  • Жевлаков Александр Алексеевич
  • Давыдкин Олег Юрьевич
  • Мельникова Ольга Вячеславовна
RU2754380C1
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ (ВАРИАНТЫ) И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ 1993
  • Бэйли Филип Е.[Us]
  • Шин Тимоти Дж.[Us]
  • Червенак Раймонд Р.[Us]
RU2109922C1
WO 2010112621 A1, 07.10.2010
US 10947436 B2, 16.03.2021.

RU 2 804 631 C1

Авторы

Каратеев Илья Андреевич

Корепанов Алексей Юрьевич

Янников Алексей Михайлович

Даты

2023-10-03Публикация

2022-09-29Подача