Способ водоизоляции горных выработок в пористых песчаниках Советский патент 1988 года по МПК E21D11/38 

4

О

00 о

Ч

1

1408077

Изобретение относится к горному делу, р именно к водоизоляции горных выработок п тем электрохимической обработки пористых пород, и может быть использовано для Создания водоизоляционных завес в мелкодисперсных песчаниках при строительстве jiraxTHbix стволов, а также производстве про- |(одческих и очистных работ в горных вы- })аботках.

Целью изобретения является повышение

натрия

плотностью н

вор силиката

1,04 г/см не позволяет получить гел длительно устойчивой структурой, а рас с плотностью 1,05 г/см и больше и неудовлетворительный радиус инъекци малый интервал времени гелеобразова Наилучшие результаты по снижению к фициента проницаемости песчаника дост ются при плотности силиката натри кремнефтористоводородной кислоты 1,

ективности защиты горных выработок от 10 1,04 г/см , взятых в соотношении 1;10.

рритока подземных вод.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Способ осуществляют следующим обра- ом.

В пористом песчанике сооружают бетон- иую подущку 1. В песчанике на расстоянии 0,8-1,2 м бурят скважины 2 на заданную лубину, в которые устанавливают электро- ды-инъекторы 3 с пакерующим устройством 4. На электроды-инъекторы надева- ются наголовники 5. В емкостях 6 и 7 готовится раствор электролита, в качестве которого используется силикат натрия с добав- |рй кремнефтористоводородной кислоты в Соотношении 10:1. и плотностью 1,04- 1,042 г/см . К анодному электроду из емкое- |ей 6 и 7 посредством подкачивающего на- (|оса 8 подается по шлангам раствор электролита, к катоду подсоединяется откачи- ающий насос 9 для выделения катодной оды. От преобразователя 10 тока по кабе- ю 11 на электроды-инъекторы 3 подается остоянный электрический ток напряжением |80-400 В. Электрическую обработку песча- 15ика выполняют в течение 28-32 ч при плот- ости тока по активному сечению в начале Процесса 9,1-9,5 А/м, а конце 3,0-3,5 А/ м; : Применение раствора силиката натрия и с{1твердителя (кремнефтористоводородная кис- 4ота) с пониженной плотностью позволяет ({аль.матировать поры песчаника за счет про- ijteccoB гелеобразования и кристаллизации, низкая вязкость раствора электролита обес- г1ечивает удов.четворительный радиус инъекции. Исследованиями установлено, что раст

2

натрия

плотностью ниже

вор силиката

1,04 г/см не позволяет получить гель с длительно устойчивой структурой, а раствор с плотностью 1,05 г/см и больше имеет неудовлетворительный радиус инъекции и малый интервал времени гелеобразования. Наилучшие результаты по снижению коэффициента проницаемости песчаника достигаются при плотности силиката натрия и кремнефтористоводородной кислоты 1,04-

1,04 г/см , взятых в соотношении 1;10.

- 0 5

5

0

Поскольку силы молекулярного воздействия между жидкостью и стенками песчаника очень велики, то инъекция раствора электролита преимущественно протекает за счет электрохимических процессов. Эффективность их зависит от плотности тока между электродами. Оптимальная плотность тока 9-10 А/м. В результате инъекции раствора и структурообразовательных процессов в порах удельное электрическое сопротивление песчаника увеличивается, а плотность тока за 28-32 ч снижается до 3- 4 А/м. Поддержание указанных режимов по плотности тока обеспечивается напряжением на электродах 380-400 В в течение всего времени обработки горной породы.

Формула изобретения

Способ водоизоляции горных выработок в пористых песчаниках, включающий бурение скважин, установку в них Эv eктpoдoв- инъекторов, подачу на электроды напряжения постоянного тока с одновременной инъекцией в горную породу раствором электролитов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты горных выработок от притока подземных вод, в качестве электролита используют силикат натрия с добавкой кремнефтористоводородной кислоты в соотнощении 10:1 и плотностью 1,04-1,042 г/см, а электрообработку песчаника выполняют в течение 28-32 ч при напряжении 380-400 В и плотности тока начальной 9,1-9,5 А/м и конечной - 3,0- 3,5 А/м.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к водоизоляции горных выработок путем электрохимической обработки пористых пород, и позволяет повысить эффективность защиты горных выработок от притока подземных вод. Для этого в пробуренные скважины 2 устанавливают электро- ды-инъекторы 3 и подают на них напряжение постоянного тока с одновременной инъекцией Б горную породу растворов электролитов. В качестве электролитов используют силикат натрия с добавкой кремнефторис- той кислоты в соотношении 10:1 и плотностью 1,04-1,042 г/см. Электрообработку песчаника выполняют в течение 28-32 ч при напряжении 380-400 В и плотности тока по активному сечению в начале процесса ,5 А/м-, а в конце 3,0-3,5 А/м. Применение раствора силиката натрия и отвер- дителя (кремнефтористоводородная кислота) с пониженной плотностью позволяет каль- матировать поры песчаника за счет процессов гелеобразования и кристаллизации. Низкая вязкость раствора электролита обеспечивает удовлетворительный радиус инъекции. 1 ил. с е