Способ охраны и поддержания горных выработок в обводненных породах Советский патент 1988 года по МПК E21D11/38 

4

СО

;о

4: О

зону влияния горнопроходческих работ. После стабилизации раствора проводят нагнетание второго этапа в зоне влияния горнопроходческих работ. Мощность водоизоляццонной завесы. 6 определяют по выражению, приведенному в формуле изобретения. В соответствии с полученной величиной мощности и размерами зоны 7 в горизонталью ной плоскости подбирают оптимальный

для имеющихся гидрогеологических условий состав пластичного тампонаж- ного раствора. Необходимое количество и глубину скважины и их производственную ориентацию определяют графоаналитическим методом из условия надежного смыкания единичных завес за контуром влияния горнопроходческих работ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение кйче ства водо- изоляции выработки и увеличение несущей способности крепи путем снижения деформационных нагрузок на нее. Проводят выработку и возовдят крепь. За зоной влияния горнопроходческих работ бурят тампонажные скважины. Через скважины нагнетают закрепляющий раствор в окружающие выработку породы, находящиеся в зоне влияния горнопроходческих работ, в два этапа. На первом этапе формируют водоизоля- ционную завесу 6 путем нагнетания пластичного тампонажного раствора за & (Л

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при соорзжении капитальных горньсх выработок, в частности при возведении постоянных крепей или обделок тон- нелей. .

Целью изобретения является повышение качества водоизоляции выработки и увеличение несущей способности крепи путем снижения деформационных нагрузок на нее.

На фиг. представлена схема послойного уплотнения закрепного массива горных пород вокруг выработки; на фиг.2 - сформированная многослой- ная конструкция, поперечный разрез.

Способ осуществляется в следукщей последовательности.

Проводят выработку 1, возводят крепь 2. Затем бурят тампонажные скважины 3, через которые нагнетают тампонажные растворы. Тампонажные скважины бурят за зону влияния горнопроходческих работ 4 в зону 5 (зону естественной трещиноватости пород). Нагнетание тампонажного раствора в скважины проводят в два этапа. На первом этапе сооружают водоизоля- ционную завесу 6 в зоне 5 естественной трещиноватости. Для формирования завесы 6 используют пластичные тамп нажные растворы.

Формирование единичных водоизоля ционных завес 6 ведется последовательно в каждой скважине 3 или парал лельно в нескольких до достижения рачетных объемов нагнетания, используя пластичные тампонажные растворы, способные эффективно воспринимать

g.

0 ,

35 5

растягивающие или сжимающие напряжения (например, глиноцементные растворы, растворы искусственных смол и пр.). Первый слой (завеса) также выполняет функцию податливого элемента формируемой многослойной конструкции крепь - породный массив, предотвращая одновременно фильтрацию под- земных вод в сторону горной выработки.

После прекращения нагнетания там- понажный раствор стабилизируется в водопроводящих трещинах. Период CTHW билизации инъектированного раствора определяется в зависимости от конкретной горно-геологической ситуации и проектных параметров раствора и может на практике задаваться в самых широких пределах (например, от нескольких минут до нескольких дней).

После стабилизации раствора проводят нагнетание второй очереди, производя инъекционное заврепление зоны 7 влияния горнопроходческих работ, примыкающей непосредственно к крепи 2 выработки 1, добиваясь смыкания водоизоляционного податливого слоя с постоянной крепью 2. При этом используют тампонажный раствор повьппенной прочности. В результате

постоянная крепь 2, обладающая наибольшей прочностью, последовательно с мыйается с укрепленной зоной 7 влияния горнопроходческих работ, т.е. слоем, имеющим более низкую прочность, и затем со слоем водоизоляционной завесы 6, имеющим наименьщую прочность, однако достаточную, чтобы выдержать гидростатический напор подземных вод.

Необходимую мощность водоиэоляцион ной завесы 6 вокруг горной выработки 1 устанавливают из условия устойчивости тампонажного раствора в трещинах под воздействием гидростатического напора подземных вод по уравнению

J. .И: К 2У

где

Р -С величина раскрытия водоносных трещин, м;

давление на контуре распространения тампонажного раствора, МПа;

динамическое напряжение сдан- га тампонажного раствора, МПа В соответствии с полученной величиной R и размерами зоны влияния горнопроходческих работ в горизонтальной плоскости подбирают оптималь- ный для имеющихся гидрогеологических условий состав пластичного тампонажного раствора, прочностные параметры которого обеспечивают формирование водоизоляционной завесы требуемой мощности при выбранной схеме расположения тампонажных скважин. Необходимое количество и глубину таких скважин и их пространственную ориентацию определяют графоаналитическим методом из условия надежного смьпса- ния единичных завес за контуром влияния горнопроходческих работ.

Формула изобретения

I. Способ охраны и поддержания горных выработок в обводненных породах, включающий проведение выработ;

0

s 0

5

0

ки, возведение крепи, бурение тампонажных скважин и нагнетание через них в окружающие выработку породы, находящиеся в зоне влияния горнопроходческих работ, закрепляющих растворов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества водо- изоляции выработки и увеличения несущей способности крепи путем снижения деформационных нагрузок на нее, тампонажные скважины бурят за зону влияния горнопроходческих работ, а нагнетание закрепляющих растворов в окружающие выработку породы проводят в два этапа, причем на первом этапе формируют водоизоляционную завесу путем нагнетания пластичного тампонажного раствора за зону влияния горнопроходческих работ, а после стабилизации раствора проводят нагнетание второго этапа в зоне влияния проходческих работ, при этом используют тампонажный раствор повышенной прочности.

сГРк 2

R

где cf - величина раскрытия водоносных трещин, м; Рц - давление на контуре распро- странения тампонажного раствора, Ша; О - динамическое напряжение

сдвига тампонажного раствора, МПа. 4