Способ противофильтрационного закрепления грунтов и пород Советский патент 1991 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в горном деле или мелиорации для создания противофильтрационного экрана.

Целью изобретения является повышение водонепроницаемости и прочности противофильтрационного экрана.

Способ осуществляется следующим образом.

В грунт раздельно сначала через инжекторы нагнетают осадкообразующий компонент, а потом туда же нагнетают водный раствор электролита. В качестве осадкооб- разующего компонента используют щелочной гидролизат волокна нитрон., или щелочной гидролизат сополимера акрилонитрила (АН) с метилакрилатом (МА). или щелочной гидролизгт сополимера акрилонитрила с итаконовой кислотой (ИК), а в качестве водного раствора электролита - насыщенный водный раствор СаС12 или А12(, или А1С1з, или ВаС12, или ZnCte, или CuCl2. или РеС1з.

Указанные гидролизаты получают путем щелочного гидролиза соответствующего исходного материала (волокна нитрон или сополимера АН с МА или АН с ИК) в соотношении со щелочью 10,5-1 при 90- 95°С. Концентрация гидролизатора по сухому веществу составляет 8- 10%. вязкость порядка 30-40 сП

Гидролизаты при смешении с насыщенными водными растворами солей образуют пространственно-сшитую твердообразную массу, обладающую адгезией, прочностью, нерастворимую в воде Повышенная конО

Ь

центрация электролитов обусловливает высокую разность химических потенциалов смешиваемых сред, увеличивая скорость диффузии сшивающих ионов из соли в объем полимера.

Исследование противофильтрацион- ных свойств различных кольматирующих составов проводится на УИПК (установке исследования проницаемости кернов).

В качестве модели грунта применяются образцы песчаников проницаемостью 1,8- 2,2 мкм2, пористостью 20-25%, длиной 50 мм, диаметром 28-30 мм. Подготовленные к опыту образцы упаковываются в кернодержатели. Конструкция i кернодер- жателя позволяет производить боковой обжим упакованных образцов через эластичную резиновую манжету, что исключает проскальзывание исследуемых растворов вдоль стенок кернодержателя.

После сбора модели грунта проводится фильтрация воды и определение начальной проницаемости образца. Затем в кер- нодержатель подаются последовательно испытуемые составы (осадкообразующий агент и соль) под давлением 3,5 МПа. Затем повторно производится определение проницаемости модели грунта через 10 ч и Юсут.

Показателем прочности противофиль- трационного экрана является прорыв экрана, который определяется как максимальное давление, выдерживаемое экраном через 10 сут. Чем выше показатель прорыв экрана, тем сильнее силы связи и взаимодействия между поверхностью коль- матирующей пленки и породой, следовательно, тем прочнее и долговечнее противо- фильтрационные свойства грунта.

Примеры количественного соотношения компонентов инъекционных растворов и сравнительные результаты испытаний про- тивофильтрационного закрепления грунта представлены в таблице.

Как следует из таблицы, получаемый предлагаемым способом противофильтра- ционный экран обладает малой водопроницаемостью и высокой механической прочностью.

Формула изобретения Способ противофильтрационного закрепления грунтов и пород, включающий последовательное нагнетание в них осадко- образующего компонента и водного раствора электролита, отличающийся тем, что, с целью повышения водонепроницаемости и прочности противофильтрационного экрана, в качестве осадкообразу- ющего компонента используют щелочной гидролизат волокна нитрон, или щелочной гидролизат сополимера акрилата с ме- тилакрилатом, или щелочной гидролизат сополимера акрилонитрилэ с итаконовой кислотой, а в качестве водного раствора электролита - насыщенный водный раствор соли из группы: хлористый кальций, сернокислый алюминий, хлористый барий, хлористый цинк, хлористая медь, хлорное железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанный осадкообразующий компонент50-66,6 Указанный электролит 33,4-50

Продолжение табл.:

Продолжение табл.

Продолжение т г б л

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в горном деле или мелиорации для создания противофильтрационного экрана. Цель изобретения - повышение водонепроницаемости и прочности противофильтрационного экрана. Способ противофильтрационного закрепления грунтов и пород включает последовательное нагнетание в них щелочного гидролизата волокна "нитрон", или щелочного гидролизата сополимера акрилата с метилакрилатом, или щелочного гидролизата сополимера акрилонитрила с итаконовой кислотой и насыщенного водного раствора соли из группы: хлористый кальций, сернокислый алюминий, хлористый барий, хлористый цинк, хлористая медь, хлорное железо при соотношении компонентов, мас.% соответственно 50 - 66,6:33,4 - 50. Коэффициент фильтрации закрепленного песчаника составил 1,7^.10^-6 до 4,1^.10^-6 м/сут, прочность, оцененная давлением прорыва экрана под напором воды -9,1 - 9,5 МПа. 1 табл.