Способ гидроизоляции подземных горных выработок Советский патент 1988 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к горной промьшшенности и быть использовано для гидроизоляции подземных горных выработок, например,.в калийных |и каменно-соляных,рудниках.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности герметизации и гидроизоляции выработок.

На чертеже изображена перемычка, реализующая лредлагаемьй способ гидроизоляции подземньщ горных вьфабо- ток, продольньтй разрез.

Способ осуществляют следующим образом,

Проводилась гидроизоляция подзем- ной горной выработки в калийном руднике на глубине Н 70 м в соляных породах с объемным весом у 2,2 т/м В горной выработке 1 возводились стенки 2, контактирующие с вмещающими породами с трубок - лазом 3 большого диаметра и торцовым колпаком. В затрубном пространстве между стенками формировались кольцевые полости 4 и 5, Кольцевые полости 5 заполнялись бентонитом. В бентоните преобладали минералы монтмориллонитовой группы и он обладал наибольшей молекулярной влагоемкостью и степенью набухания. К бентониту добавляли жидкость, в качестве которой использовали раствор гидроокиси натрия с концентрацией NaOH 0,5 %, и доводили бентонит до пластического состояния или текуче-пластического. Бентонит изменял свою форму без разрыва сплошности. Набухание бентонита сопровождалось поглощением жидкости, выделением тепла, развитием давления набуха ния (расклинивающего давления), достигавшего огромных значений, В кольцевых полостях 5 создавали .давление набухания, равное давлению вьш1е- лежащего столба горных пород ,2 т/м .

Пластичным бентонитом под давлением 154 т/м заполняли неплотности между стенками и вмещающими породами а вокруг выработки в районе перемычки создавали зоны (поясы)б повьшгенного давления.

Под действием давления, развиваемого в полостях 5 и равного давлению вьш1ележащих пород 154 т/м, трещины вокруг выработки закрывались и восстанавливалась непроницаемость соле- носных пород для,воздуха и рассолов, исключалась возможность проникновения вод в выработку по контакту стенок пepe alчки с соленосными породами и обеспечивалась надежная и эффективная герметизация и гидроизоляция выработки.

После этого пластический бентонит высушивали. При высыхании бентонит сохранял приданные ему форму и размеры и приобретал необходимую прочность 500 + 1000 т/м , что обеспечивало непроницаемость соленосньпс пород и контактов между стенками и вмещающими породами на длительное время,. Затем заполняли сжатым воздухом полость А и создавали там давление, равное давлению вьш1ележащих горных пород и создавали вокруг горной вьфаботки дополнительную зону повышенного давления 7, которая сливалась с зонами

6.

В результате увеличивались суммарные размеры зон повьш1енного давления,. в которых увеличивалась непроницаемость соленосных пород и дополнительно повьшалась надежность и эффектив- ность герметизации и гидроизоляции

горной выработки,

1

Кроме того, это позволяло контролировать герметичность перемычки и непроницаемость соленосных пород для воздуха и рассолов на контакте со стенками. Данные сведены в таблицу.

Ф о р м у л. а

и 3

обретения

Способ гидроизоляции подземных горных выработок, включающий сооружение полости, нагнетание в последнюю твердеющего заполнителя и сжатого воздуха и выдавливание твердеющего заполнителя в трещины и полости в массиве, о тлич ающий с я тем, что, с целью повьш1ения надежности и эффективности герметизации выработок, .в твердеющее вещество добавляют жидкость, доводят вещество до пластичного состояния, а давление подаваемого сжатого воздуха - равным давлению вьш1ележащего столба горных пород, при этом после выдавливания твердеющего вещества в трещины и полости массива вещество высушивают до твердого состояния, сохраняя при этом давлением сжатого воздуха в полости, причем в качестве твердейщего заполнителя используют вещество, способное впитывать.влагу и набухать.

Коэффициент фильтрации со- леносных пород на. контакте со стенками, м/сут

Герметичность (падение) давления в полости, заполняемой сжатым воздухом на 1 атм.сут

Случаи проникновения вод п контакту соленосных пород Со стенками

0,01-0,001 -fO,001

0,5- 1

5-7

Наблюдаются Не наблюдаются

Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано для гидроизоляции подземных горных выработок (ГВ), например в калийных и ка- менно-соляных рудниках. Цель изобретения - повьппение надёжности и эффективности герметизации ГВ. В затруб- ном пространстве между стенками формируют кольцевую полость 4 и кольцевые полости 5. Последние заполняют твердеющим заполнителем(бентонитом) В качестве заполнителя используют вещество, способное впитывать влагу и набухать. К бентониту добавляют жидкость и доводят его до пластич- иого состояния. Набухание бентонита сопровождается поглощением жидкости и развитием давления набухания (расклинивающего давления), достигающего огромных значений . В полостях 5 создают давление набухания, равное давлению выпележащего давления. Под действием давления в полостях 5 и равного давления вьшележащих пород трещины вокруг выработки закрываются твердеющим заполнителем. После этого пластический бентонит высушивают. Подачей сжатого воздуха заполняют полость 4 и создают давление, равное давлению вышележащих горных породу создавая вокруг ГВ дополнительную зону 7 повышенного давления, которая сольется с зонами 6. В результате этого увеличиваются суммарные размеры зон повьшенного давления, увеличивая герметизацию и гидроизоляцию ГВ. 1 ил., 1 табл. & (Л О) со 4: ел f ор & V