Способ цементации горных пород отдельными заходками Советский патент 1979 года по МПК E21D1/16 

1

Изобретение относится к области проведения горных выработок, например шахтных стволов, с применением цементации горных нород.

Известен способ цементации горных нород, включающий бурение сквал ;ин на всю требуемую глубину цементации и тамнонированне горных пород заходками заданной длины от забоя к устью скважины. При этом участок каждой скважины в пределах цементируемой заходки герметизируют с помощью тампонов, исключающих попадание нагнетаемого раствора в нецементнруемую часть скважины 1.

Иедостаток такого способа заключается в дополнительных операциях по установке тампонов в скважинах и невозможности обеспечения требуемой герметизации скважины в горных породах с трещинами, направленными вдоль скважины, по которым возможно попадание раствора в часть скважины за пределами цементируемой заходки.

Известен также другой способ цементации горных нород отдельными заходками от устья к забою скважины (вглубь массива горных пород), включающий бурение скважин, определение водопоглощения скважины и нагнетание цементационных растворов вглубь горного массива после

бурения скважины на величину каждой заходки 2.

Недостаток такого способа заключается в недоиспользовании производительности

средств нагнетания растворов в связи с уменьшающейся поглощающей способностью горных пород но мере цементации предыдущих скважин, а также в увеличении трудоемкости, стоимости и продолжительности процесса цементации.

Целью изобретения является сокращение трудоемкости, продолжительности и стоимости цементации за счет сокращения числа заходок и более полного использования производительности средств нагнетания растворов.

Это достигается тем, что скважину в заходке бурят с перерывами, во время которых дополительно определяют водопоглощение скважины, п при достижении величины водопоглощения, равной производительности средств нагнетания, бурение скважины прекращают, при этом водопоглощение скважины определяют при давленни. заданном для нагнетания раствора.

Способ цементации горных пород отдельными заходками, например при проходке стволов, осуществляют следующим образом.

Скважины бурят с перерывами, во время которых определяют водопоглощение скважины. Интервал бурения до первой остановки ориентировочно определяют заранее на основании имеющихся сведений о трещиноватости и гидродинамических характеристик иодлежащего цементации горного массива.

Если поглощающая сиособность вскрытых скважиной трещин недостаточна для полного использования иропзводительиости средств нагнетания, то скважину углубляют.

По достижении водоиоглощающей способности скважины, равной производительности средств нагнетания при давлении, заданном для нагнетания раствора, бурение скважины прекращают, рассчитывают удельиое водопоглощепие, определяют параметры процесса нагнетания и концентрацию раствора, готовят и нагнетают раствор.

Нагнетаппе прекращают после заполнения трещин на требуемое расстояние от скважины и до требуемой плотности. Закончив нагнетание, скважину выдерживают загерметизированной до схватывания раствора, после чего ее углубляют на величину следующей заходки, при этом снова периодически останавливают бурение и делают пробные закачки воды для определения водопоглощения скважины, и далее цикл операций повторяется, как в предыдущей заходке.

К бурению очередной цементационной скважины приступают после окончания цементации предыдущей скважины до конечной глубины.

Формула изобретения

1.Способ цементации горных пород отдельпыми заходками, включающий бурение скважин, определение водопоглощения скважины и нагнетание цементационных

растворов вглубь горного массива после бурения скважины на величину каждой заходки, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости, продолжительности и стоимости цементации за счет coкращения числа заходок и более полного использования производительности средств нагнетания, скважины в пределах каждой заходки бурят с перерывами, во время которых дополпительпо определяют водопоглощение скважины, и при достижении ве.чичины водопоглощепия, равной производительности средств нагнетания, бурение скважины прекращают.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что водопоглощение скважины определяют при давлении, заданном для нагнетания раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник инженера-шахтостроителя, т. 2. М., «Иедра, 1972, с. 315.

2. Руководство по производству предварительной цементации горных пород при проходке вертикальпых стволов шахт глубиной до 400-500 м. Кемерово, 1972, с. 15-20 (прототип).