Способ разупрочнения горных пород Советский патент 1989 года по МПК E21C41/00 E21D9/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к угольной, и может быть использовано для разупрочнения горных пород с целью управления труднообрушаемыми кровлями, проведения породных выработок серийными проходческими комбайнами, перехода геологических нарушений очистными и подготовительными забоями.

Цель изобретения - повышение эффективности разупрочнения горных пород, имеющих сложный состав цементирующего материала.

Способ реализуют следующим образом.

До начала работ по разупрочнению определяют тип и состав цементирующего материала разупрочняемой породы. Например, порода песчаник, тип цемента базальный, состав карбонаты, силикаты, глины. Для каждого составляющего цементирующего материала на основе лабораторных исследований подбирают растворы, имеющие максимальную величину показателя К. Так, для разрушения карбонатов выбран 4%-ный раствор соляной кислоты, для силикатов - 2%-ный раствор плавиковой кислоты, для глинистого цемента - 4%-ный раствор карбомида. Затем производят бурение скважин и нагнетание в них выбранных химечески активных растворов, которое производят в определенной последовательности.

4Ь

00 4

СО

Базальный тип так же, как коррозионный fобладает высокой степенью цементации и вследствие этого имеет низкую проницаемость. В этом случае в первую очередь нагнетают 4%-ный раствор соляной кислоты, воздействующий на карбонаты, так как растворы, разрушающие силиктивньй цемент, не могут реагировать с ними при наличии карбонатов из-за более высокой реакционной способности последних. Первоначальное нагнетание 4%-ного раствора карбомида нецелесообразно из-за эффекта набухания глинистого цемента, что снижает без того низкую проницаемость породы и затрудняет подачу других реагентов, Поэтому при данном типе и составе цементирующего материала ослабляемой породы в первую очередь нагнетают 4%-ный раствор соляной кислоты, затем 2%-ный раствор плавиковой кислоты и в последнюю очередь 4%-ный раствор карбомида. При этом после нагнетания каждого реагента делают промывку скважины водой от продуктов реакции.

При контактно-поровом и особенно контактном типах цемента проницаемость пород значительно выше, цементирующий материал находится в основном на контактах минералов и представлен чаще всего глинами. В этом случае наиболее целесообразно нагнетание в первую очередь 4%-ного раствора карбомида, затем 4%-ного раствора соляной кислоты и 2%-ного раствора плавиковой кислоты.

Для разупрочнения каждого компонента цементирующего материала наг

5

5

0

5

0

нетают химически активные растворы, имеющие максимальную величину показателя К, представляющего собой произведение поверхностной активности раствора на ослабляемой породе (q) на концентрацию раствора (С),

Использование предлагаемого способа разупрочнения горных пород позволяет по сравнению с известными повысить эффективность ослабления пород, имеющих сложный состав цементирующего материала на 40-60%.

Формула изобретения

Способ разупрочнения горных пород, включающий бурение скважин, нагнетание в них химически активных растворов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разупрочнения горных пород, имеющих сложный состав цементирующего материала, химически активные растворы нагнетают поочередно, причем при ба- зальном и коррозийном типах цементирующего материала в первую очередь нагнетают растворы, разрушающие карбонатные составляющие цементирующего материала, в следующую - глинистые, а при контактно-поровом и контактном типах цементирующего материала в первую очередь нагнетают растворы, разрушающие глинистые составляющие, а затем - силикатные, при этом для каждой составляющей цементирующего материала используют раствор, имеющий максимальную величину произведения величины его поверхностной активности на концентрацию реагента в нем.

Изобретение относится к горной промышленности и направлено на повышение эффективности разупрочнения горных пород, имеющих сложный состав цементрирующего материала. Для этого бурят скважины, нагнетают в них химически активные растворы, имеющие максимальную величину произведения величины их поверхностной активности на концентрацию реагента в них. При этом нагнетание производят в определенной последовательности. При базальном и коррозионном типах цементирующего материала сначала нагнетают растворы, разрушающие его карбонатные составляющие, а затем - глинистые, при контактно-поровом и контактном типах цементирующего материала - растворы, разрушающие его глинистые составляющие, а затем -силикатные. 1 з.п. ф-лы.