Способ предотвращения притоков подземных вод в горную выработку при ее проходке Советский патент 1986 года по МПК E02D19/14 

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано при защите выработок, преимущественно открытых котлованов и карьеров, от притока подземных вод.

Цель изобретения - облегчение и ускорение проходки выработки.

На фиг. 1 показана схема расположения дренажных и нагнетательных скважин, начальная стадия осущения, план; на фиг. 2- то же, конечная стадия осушения; на фиг. 3 - то же, стадия нагнетания холодного воздуха; на фиг. 4 - то же, стадия создания ледопо- родной завесы; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

За конутром горной выработки 1 сооружают ряд дренажных скважин 2 и параллельно ему - ряд нагнетательных скважин 3. Из дренажных скважин 2 ведут откачку подземных вод, а в скважины 3 осуществляют подачу воздуха с положительной температурой под давлением, превышающим гидростатическое давление подземной воды. После того, как в осушаемом пласте 4 подземная вода будет отжата воздухом и прекратится поступление воды в дренажные скважины 2, с помощью наблюдательных скважин или геофизическими методами определяют положение поверхности 5 контактирования осущенных б и водонасыщенных 7 пород. В зоне 5 контакта сооружают ряд нагнетательных скважин 8 и подают в них

под давлением воздух с отрицательной температурой. При соприкосновении холодного воздуха с подземной водой в пласте 4 происходит образование ледопородного барьера 9. Одновременно холодный воздух оттесняет теплый воздух в сторону скважин 3 и замораживает остаточную воду в осушенных породах 6, образуя зону 10 с пониженной проницаемостью и повышенной прочностью. При этом продолжают подачу

в скважины 3 теплого воздуха, препятствуя утечке холодного воздуха в сторону выработки.

Для обеспечения распространения в пласте 4 холодного воздуха подачу его в скважины 8 ведут под давлением, превыщающим давление находящегося в пласте 4 теплого воздуха. Холодный воздух должен иметь температуру от -1,5 до -140°С. Этот диапазон температур обусловлен тем, что при -1,5° С происходит переход рыхлосвязанной воды в порах грунта в твердое состояние, а при -140°С и ниже происходит резкое увеличение вязкости воздуха, препятствующее его фильтрации в пористой среде. Благодаря последовательному размещению дренажных и нагнетательных скважин

за контуром горной выработки ледопород- ная противофильтрационная завеса образуется за ее пределами, не создавая трудностей при проходке выработки и предотвращая приток в нее подземных вод, что обеспечивает условия для облегчения и ускорения проходки выработки.

7

фиг. 2

Фи.Э

If

Фиг Л