Способ определения качества противофильтрационной завесы и прибор для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК E21D1/00 E02D17/00 

муле. Прибор для определения качества завесы включает корпус 1 со сквозными проемами с размещенным в нем подвижным вырезообраэователем 2 и формовочные обоймы 3 и 4. В обойме 3 размещены прижимной дырчатый диск (ДД) 6 с пружиной 7, а на торце формовочной обоймы 4 - ДД 8 с регистратором 9 количества воды. Для подачи ТР 11 в вырез предназначены тиксотропный насос 13 и канал 14 После подачи ТР в канал 14 открывают окна и высыпают в вырез дисперсный заполнитель. Затем регистрируют количество прошедшей сквозь образованный в вырезе фрагмент завесы воды и измеряют уровни воды в пьезометрах По известным формулам определяют фильтрационные характеристики материала завесы и ГМ. 2 с. и 5 з п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к контролю качества противофильтрационной завесы. Цель - повышение достоверности определения качества противофильтрационной завесы за счет приближения условий определения к условиям натуры. Для этого перед формированием образца материала завесы сооружают аналоговый фрагмент грунтового массива (ГМ), поры которого заполняют водой под давлением, равным давлению грунтовой воды в натуре на исследуемой глубине. Формирование образца материала завесы осуществляют путем образования в аналоговом фрагменте ГМ выреза и заполнения последнего по мере его образования тиксотропным раствором (ТР), идентичным ТР траншеи противофильтрационной завесы. Давление ТР, под которым производят заполнение и выреза, определяют по формуле. Прибор для определения качества завесы включает корпус 1, со сквозными проемами с размещенным в нем подвижным вырезообразователем 2 и формовочные обоймы 3 и 4. В обойме 3 размещены прижимной дырчатый диск (ДД) 6 с пружиной 7, а на торце формовочной обоймы 4 - ДД 8 с регистратором 9 количества воды. Для подачи ТР 11 в вырез предназначены тиксотропный насос 13 и канал 14. После подачи ТР в канал 14 открывают окна и высыпают в вырез дисперсный заполнитель. Затем регистрируют количество прошедшей сквозь образованный в вырезе фрагмент завесы воды и измеряют уровни воды в пъезометрах. По известным формулам определяют фильтрационные характеристики материала завесы и ГМ. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области контроля качества противофильтрационных завес, возводимых вокруг вертикальных горных выработок.

Целью изобретения является повышение достоверности определения качества противофильтрационной завесы (ПФЗ) к условиям натуры.

На фиг.1 показана принципиальная схема прибора; на фиг 2 - прибор на стадии определения коэффициента фильтрации; на фиг.З - вырезообразователь; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З; на фиг.5 - вырезообразователь; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг 5.

Способ определения качества ПФЗ осуществляется следующим образом.

Поры образца материала-заполнителя, представляющие фрагмент грунтового массива, предварительно заполняют водой под давлением, равным давлению воды в натуре на требуемой глубине. При этом формирование образца материала заполнителя осуществляют путем образования в аналоговом фрагменте грунтового массива выреза, фрагмент которого замещается тиксотроп- ным раствором, идентичным тиксотропно- му раствору траншеи ПФЗ. Затем в тиксотролный раствор вводят кусковой материал-заполнитель и уплотняют его, причем давление тиксотропного раствора, под которым происходит заполнение выреза, назначается в соответствии с формулой

Рт Рг

АНртд,

где Рг.в - давление грунтовой воды на исследуемой глубине. Па;

Д Н - разница высот уровней тиксотропного раствора в траншее и грунтовой воды в массиве, пересекаемой контролируемой ПФЗ, м;

pi - плотность тиксотропного раствора, кгс/м3;

g - ускорение силы тяжести, м/с

Прибор включает открытый сверху корпус 1 со сквозными проемами с размещенным в нем подвижным вырезообразова- телем 2, имеющим соответствующий

корпусной сквозной проем, соединенные с боковыми гранями корпуса 1 со сторон проемов формовочными обоймами 3 и 4, причем между корпусом 1, подвижным вырезообра- зователем 2 и обоймами 3 и 4 установлены

уплотнения 5 В обойме 3 размещен прижимной дырчатый диск 6 с пружиной 7. а на торце формовочной обоймы 4 - стационарный дырчатый диск 8 с регистратором 9 количества воды. В верхнюю часть формовочной обоймы 4 вмонтированы пьезометры 10. Для подачи тиксотропного раствора 11 в вырез 12, образуемый вырезообразова- телем 2, предусмотрены тиксотропный насос 13 и канал 14, выведенный на нижний

торец вырезообразователя 2. В конструкции прибора имеется сменная напорная водяная емкость 15, устанавливаемая вместо формовочной обоймы 3 Снизу корпуса 1 расположена пробка 16 открываемая для

очистки прибора.

Внутри вырезообразователя 2 может быть образована полость 17 для дисперсного заполнителя 18, имеющая окна, перекрываемые призмами 19, приводимыми в

движение посредством подъемных стержней 20.

Способ определения качества противофильтрационной завесы осуществляют следующим образом.

Собирают прибор, вставляя в корпус 1

подвижный вырезообразовагель 2 до совпадения его сквозного проема с полостями формовочных обойм 3 и 4 ГОСЛР чего снимают крышку с прижимным дырчатым диском

и загружают полости и сквозной проем вырезообразователя 2 грунтом ил массива, в котором производится соор /. проти- вофильтрационной завесы З.чтем вновь устанавливают на место прижимной

дырчатый диск 6 с пружиной 7 соединенной

с крышкой. После этого от нагнетателя подают воду и по показаниям пьезометров и регистратора количества воды определяют фильтрационные характеристики грунта.

Далее приготовляют тиксотропный глинистый раствор 11 и подают его в канал 14, при этом осуществляют одновременный подъем подвижного вырезообразователя 2.

Таким образом, пространство, занятое ранее подвижным вырезообразователем 2, заполняется глинистым раствором 11. После этого открывают окна, освобождая призмы 19, и высыпают из полости 17 дисперсный заполнитель 18 в вырез 12. Регистрируют количество прошедшей сквозь образованный в вырезе 12 фрагмент проти- вофильтрационной завесы воды и измеряют уровни воды в пьезометрах.

Затем по известным формулам определяют фильтрационные характеристики материала завесы и массива.

Давление воды устанавливают согласно формуле, приведенной в формуле изобретения, в зависимости от глубины, на которой необходимо произвести исследования.

Формула изобретения 1. Способ определения качества проти- вофильтрационной завесы, включающий формирование образца материала противо- фильтрационной завесы, подачу к поверхности этого образца воды под давлением, регистрацию количества прошедшей сквозь него воды, пьезометрическое измерение уровня воды и получение фильтрационных характеристик, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения качества противофильтрацион- ной завесы за счет приближения условий определения к условиям натуры, перед формированием образца материала противо- фильтрационной завесы сооружают аналоговый фрагмент грунтового массива, поры которого заполняют водой под давлением, равным давлению грунтовой воды в натуре на исследуемой глубине, при этом формирование образца материала противо- фильтрационной завесы осуществляют путем образования в аналоговом фрагменте грунтового массива выреза, заполнения последнего по мере его образования тиксот- ропным раствором. идентичным тиксотропному раствору траншеи противо- фильтрационной завесы, причем давление тиксотропного раствора, под которым производят заполнение им выреза, назначают в соответствии с формулой

Рт Рг.в. + Д Нртд,

где Рг.в - давление грунтовой воды на исследуемой глубине, Па.

Д Н - разница высот уровней тиксотропного раствора в траншее и грунтовой воды

в массиве, пересекаемом контролируемой противофильтрационной завесой, м;

РТ плотность тиксотропного раствора. кг/м3;

g - ускорение силы тяжести, м/с .

поверхности образца, противоположной поверхности подачи в него воды в разных точках по его длине.

проемом, форма которого конгруэнтна форме полостей формовочных обойм, и насосом тиксотропного раствора с манометром, при этом корпус выполнен с боковыми сквозными окнами, со стороны которых присоединены формовочные обоймы, и снабжен верхним люком с уплотнениями, размещенным на его верхнем торце, а вырезообраэо- ватель размещен внутри корпуса и верхнего люка с возможностью подъема его через

люк и расположения его сквозного проема соосно полостям формовочных обойм и имеет каналы, сообщенные с насосом тиксотропного раствора, причем нагнетатель воды установлен со стороны одной из формовочных обойм, с торца которой установлен подпружиненный дополнительный дырчатый диск, а основной дырчатый диск установлен на торце другой формовочной обоймы.

и

15

12

новлен на верхней части формовочной обоймы перед стационарным дырчатым диском. 7. Прибор по пп.4 и 5, отличающий- с я тем, что, с целью ускорения процесса определения качества противофильтраци- онной завесы в связных грунтах, он снабжен сменной напорной водяной емкостью, установленной на корпусе со стороны окна при смене формовочной обоймы с подпружиненным дырчатым диском на напорную водяную емкость.

//////

Фиг.2

77

Фие.З

Фиг 6