Способ гидроизоляции крепи шахтного ствола Советский патент 1991 года по МПК E21D1/12 E21D11/38 

1

(21)4632828/03 (22)05.01.89 (4б)23.12.91.Бюл. N547

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу

(72)А.В.Топорков и Н.Т.Логачев (53) 622.253.35.002.5:624(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №899974, кл. Е 21 D 1/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1372048, кл. Е 21 D 1/12, 1986.

(54) СПОСОБ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ КРЕПИ ШАХТНОГО СТВОЛА

(57) Изобретение относится к шахтному строительству с применением ледогрунто- вых ограждений (ЛГО). Цель - уменьшение нагрузок на крепь шахтного ствола, сооружаемого в условиях больших давлений. При образовании в ЛГО окча талых пород оттаивают слой 6 и вымывают часть грунта. В полученную насыпь нагнетают тампонаж- ный раствор (ТР). После его схватывания до начала замерзания бурят горизонтальные скважины 9 образуют полость 10 между крепью 4 и отвердевшим ТР. После замерзания ТР оставшийся объем полости 10 тампонируют через скважины 9. 2 ил.

А-А

(Л

Фиг 2

Изобретение относится к шахтному и подземному строительству и касается гидроизоляции горных выработок, пройденных под защитой ледогрунтовых ограждений.

Целью изобретения является уменьшение нагрузок на крепь шахтного ствола.

На фиг. 1 изображено ледогрунтовое ограждение с креплением выработки, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Способ гидроизоляции шахтного ствола осуществляют следующим образом.

В массиве слабых горных пород формируют с помощью замораживающих колонок 1 ледогрунтовое ограждение 2, проводят выработку 3, устанавливают тюбинговую крепь 4, Если вследствие разрыва замораживающей колонки 1 с выходом рассола из колонки в ледогрунтовом ограждении 2 образовалось окно талых пород 5, то для выполнения гидроизоляции крепи 4 в этом случае необходимо проветриванием выработки теплым воздухом оттаять слой 6 ле- догрунтового ограждения 2 толщиной о до 0,5 м, после чего следует ликвидировать поток к крепи 4 через окно 5. Затампони- ровать окно 5 можно путем торпедирования из замораживающих колонок 1, для чего замораживающие колонки 1 очищают на полную глубину от проводов термопар, от пробок вследствие кристаллизации хлористого кальция и т.п. После очистки в трубы замораживающих колонок опускают на требуемую глубину заряд взрывчатки из расчета разрыва питающей трубы и внешней трубы колонки.

Осуществляют взрывание. К питающей трубе колонки подсоединяют тампонажниЗ насос и закачивают цементно-снликзтный раствор. При достижении давшнил ка манометре насоса заданной величины нагнетание раствора прекращают, образуя полость 7 торпедирования. После начала схватывания тампонажного раствора в зоне 8 вблизи него из выработки 3 бурят ряды скважин 9 в направлении от верхних рядов к нижним подсоединяют скважины 9 к насосу и вымывают грунт зоны 6, рбразуя полость 10, вблизи окна 5. Образование полости 10 должно быть закончено до момента замерзания тампонажного раствора

зоны 8 и обратного замерзания оттаявших участков ледогрунтового ограждения, примыкающих к зоне 8, для чего организуют термоконтроль за зоной 8. После замерза- ния тампонажного раствора в зоне 8 через скважины 9 закачивают тампонажный раствор в полость 10, при создании которой соблюдают условие

10

b kn -д.

0)

kn - коэффициент морозного пучения материала, образующегося непосредственно в зоне разрыва колонок после нагнетания в него тампонажного раствора;

б-толщина слоя материала в зоне разрыва колонок.

Физический смысл условия (1) состоит в том, что приращение объема горной породы, примыкающей к крепи, образующееся за счет морозного пучения после закачивания подогретого тзмпонажного раствора в зону торпедирования, должно быть равно или меньше объема вымываемой полости,

Благодаря условию (1) морозное пучение не создает дополнительную нагрузку на крепь.

Формула изобретени;: Способ гидроизоляции крепи шахтного

ствола, включающий подачу в ствол теплоносителя для оттаивания защитного ледопо- родного ограждения, бурение из ствола рядов горизонтальных скважин, вымывание через гих оттаявшего за крепью грунта с

образованием замкнутой кольцевой полости и нагнетание в нее тампонажного раствора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нагрузок ча крепь шахтного ствола, сооружаемого в условиях больших

давлений, на отметке образовавшихся при проходке ствола разрывов замораживающих колонок нагнетают тампонажный раствор в зону разрыва, а после его схватывания, но до начала замерзания выполняют бурение горизонтальных скважин с вымыванием оттаявшего грунта между крепью и отвердевшим тамгонажным раствором и с образованием полости, а после замерзания этого тампонажного раствора

оставшийся объем полости тампонируют,

ю

/V

Фиг/