СПСХ:ОБ ЦЕМЕНТАЦИИ ТРЕЩИНОВАТО - ПОРИСТЫХгерных ПОРОД Советский патент 1981 года по МПК E21D1/16 E02D3/12 

1

Изобретение относится к проведению горных выработок с цементацией пород.

Известен способ цементации горных пород, включающий бурение скважин, определение их водопоглощения и нагнетание цементационных растворов в глубь горного массива D-J

Сйнако этот способ характеризуется недостаточной эффективностью в трещиновато-пористых горных породах вследстви интенсивного отфильтровывания жидкой фазы растворов в поры горных пород и кольматации трепщн вблизи скважин.

Известен также способ цементации трещиновато-пористых горных пород, включающий бурение скважин, определе-. ние их водопоглощения, предварительную химическую обработку горных пород нагнетанием в массив равных объемов водных растворов жидкого стекла и хлористого кальция с концентрацией, Нбюна чаемой по условию реакции, и нагнетание цементированных растворов с доба&кой хлористого кальция для ускорения ва их схватывания.

Сущность предварительной химичСеской обработки заключается в образовании в трещинах горных пород гидрогеля кремниевой йюлоты, улучщающего условия цементации. Гидрогель препятствует преждевременную отжатию воды из цементационного pacTfiopa в неподдающиеся цементации поры и тонкие трещины горных пород. Процесс преждевременной потери подвижности цементационных растворов в трещинах, как известно, одна из главных причин некачественного цементирования f2.

К недостаткам данного способа относятся чрезмерно большие трубоемкость и щ)одолжитепьность нагнетания каждого из растворов н цементации в целом.

Необходимость дважды нагнетать хлористый кальций, сначала в водном раство ре на стадии предварительной химической обработки, а затем в цементационном растворе в качестве ускорителя схватывания, увеличивает количество операций этого способа .

Цель изобретения - сокращение трудоемкости и продолжительности: цементации за счет уменьшения количества нагнетаний и объемов нагаетаемых жидкостей.

Поставленная цель достигается тем, что хлористый кальций для химической обработки нагнетают совместно с цемента- ю ционным раствором в количестве 0,72,2% от массы цемента сверх добавки, необходимой для ускорения схватывания цемента внутри горного массива. Таким образом образование гидрогеля кремниевой KJICJIOTH происходит не до нашетания цементацисжного раствора в скважину, как в известном способе, а в процессе его нагнетания, причем за счет реакции жидкого стекла, и части хлорис-того кальция,- отфильтровывающегося из цементного раствора. По предлагаемому способу после бурения скважин и определения их водопоглощения сначала нагнетают водный раствор жидкого сте1ша, а затем цементационный раствор с хлористым кальцием количество которого должно быть доста точным для ускорения схватывания пемента внутри горного массива и реакции с жидким стеклом Максимальный и минимальный пределы добавок хлористого кальция соответствует массам, достаточ ным для реакции его с употребляемым д химической обработки с жидким стегслом За счет уменьшения продолжительност цементационных работ сокраш.ается про-

должительность строительства стволов и шахт в целом, что обеспечивает получение значительного, экономического эффекта.

Формула изобретения Способ цементации трещиновато-гпористых горных пород, включающий буpeiffle скважин, определение их водопоглощения, нагнетание водных растворов жидкого стекла и хлористого кальция для предварительной химической обработки горных пород, нагнетание в глубь горного массива цементационных растворов с добавкой хлористого кальция для ускорения их схватывания, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью сокращения трудоемкости и продолжительности цемента ции, хлористый кальций для предварительной химической обработки нагнетают совместно с цементационным раствором в количестве 0,7 2,2%от массы цемента сверх добавки, необходимой для ускорения схватывания цемента внутри горного массива. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Трупак Н. Г. Специальные способы проведения горных выработок. М., Ь{едра, 1976, с. 11О-114. 2.Руководство по производству предварительной цементации горных пород. Кемерово, КузНИИшахтострой, 1972, с. 30-31, 111-122.