Способ борьбы с набуханием пород в подземных горных выработках Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 E21D11/14 

(5) СПОСОБ БОРЬБЫ С НАБУХАНИЕМ ПОРОД В ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ

Изобретение относится к горному делу, а именно к укреплению горных пород. Известен способ возведения подзем ного сооружения в водонасыщенных пор дах, включающий бетонирование отделк и создание противофильтрационного экрана путем темпонирования с оставлением между ними дренирующего слоя породы, вокруг обделки на глубину др нирующего слоя замораживают породу, после чего бурят скважины, через которые тампонируют породу вокруг замо роженного слоя ni. Известен также способ борьбы с на буханием пород в Подземных горных выработках, включающий бурение шпуро для разгрузки почвы выработки от напряжений , последующее взрывание кому флетных зарядов,бурение скважин и нагнетание в них тампонажного раствора 2}. Недостатком известных способов укрепления горных пород является не остаточная гидростоикость склонных к набуханию горных пород, приводящая к тому , что подземные выработки в присутствии воды быстро теряют, устойчивость и заполняются набухшими породами. Ремонт и перекрепление таких выработок трудоемок , сложен и не способен предотвратить агрессивное действие подземных вод на породы. Цель изобретения - повышение гидростойкости пучащих пород и снижение агрессивного действия подземных вод на них. Указанная цель достигается тем, что перед нагнетанием тампонажного раствора в скважины нагнетают водный раствор с содержанием 0,1-0,15 вес.% поверхностно-активного вещества (ПАВ), под давлением 5-7 эти, затем выдерживают в течение ч. В качестве водного раствора поверхностно-активного вещества используют катионоактивные ПАВ или неионогенные ПАВ раствора. В качестве ПАВ могут 3 быть использованы неионогеиные ПАВ полиоксиэтиленовые эфиры френола, кре зола, алкилфенолы, алкилнафталы. Введение в рызрыхлеиные камуфлетными зарядами породы почвы водного раствора с содержанием 0,1-0,15 вес.% обусловлено получением достаточной гидростойкости пучащих пород. Уменьше ние содержания ПАВ менее О ,1 весД приводит к снижению гидростойкости пучащих пород, а увеличение более 0,15 весД - экономически нецелесообразно. Нагнетание раствора под давлением 5 эти обусловлено достаточным проникновением раствора в массив. Снижение давления менее 5 ати приводит к недостаточному проникновению раство-ра в массив, а увеличение более 7ати приводит к перерасходу нагнетаемого раствора. Выдержка водного раствора ПАВ в течение 3-6 ч обусловлена уменьшением набухания пучащих пород и стаби лизацией процесса. Уменьшение выдерж менее 3 ч приводит к недостаточному снижению набухания и нестабильности его процесса, а увеличение выдержки более 6 ч приводит к дополнительным и необоснованным затратам времени на упрощение пучащих пород. Способ заключается в следующем. В пучащих породах почвы горных выработок бурят юпуры, размещают . в них заряды взрывчатых веществ (ВВ) для камуфлетного взрывания и взрывают. В разрыхленных породах бурят скважины для нагнетания водного раст вора ПАВ и тампонажного раствора.Через йнъекторы в скважины под давлением 5-7 ати нагнетают водный раство ПАВ с содержанием его 0,1-0,15 вес.% от объема нагнетаемого раствора. Пос нагнетания производят выдержку в теч ние м с последующим нагнетанием в эти же скважины тампонажного раствора. Пример. Для образования зоны разрушенных пород в почве выработки размещены заряды с расстояниег между ними и рядами шпуров 1 ,7 м, глубина заложения зарядов ВВ составляет 1 ,8 м, удельный расход ВВ -0,3 кг/м .количестБо шпурометров на 1 п.м. 2,15 м, расход. ВВна 1 п.м, выработк составляет О ,375 кг. Для инъек ирования водного раство ра ПАВ, а затем скрепляющего раствора в зону разрушенных пород применя9ется схема донного нагнетания зажимным способом. Скважины располагают симметрично по ширине выработки между камуфлетными зарядами на расстоянии 2, м между ними и рядами скважин, Затем в диагонально расположенные скважины через инъекторЫ нагревают под давлением 6 ати водный раствор с содержанием 0,1-0,15 вес.% катионактивного ПАВ - препарата № 21. После «-часовой выдержки через эти же скважины нагнетают тампонажный раствор. Несущая способность упроченных пучащих пород почвы составляет 175 т/м, что значительно превышает грузонесущую способность конструкций обратных сводов. Предложенный способ позволяет повысить гидростойкость пучащих пород и снизить агрессивность действия подземных волн, на них, что позволяет .увеличить грузонесущую способность пород, сроки без ремонтного содержания выработок и обеспечить безопасность их эксплуатации. Формула изобретения 1.Способ борьбы с набуханием пород в подземных горных выработках, включающий бурение шпуров для разгрузки почвы выработки от -напряжений,последующее взрывание комуфлетных зарядов, бурение скважин инагнетание в них тампонажного раствора, отличающийся тем, что, с целью повьшения гидростойкости пучащих пород и снижение агрессивного действия подземных вод на них, перед нагнетанием тампонажного раствора в скважины нагнетают водный раствор с содержанием 0,1-0,15 вес.% поверхностно-активного вещества под давлением 5-7 ати, затем выдерживают в течение .3-6 ч. 2.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что в качестве водного раствора поверхностно-активного вещества используют катионактивные ПАВ. 3.Способ поп.1,отличйющ и и с я тем, что в качестве водного раствора поверхностно-активного вещества используют неиоиогенные ПАВ.

58813196

Источники информации,2. Автсч)ское свидетельство CCCI

принятые во внимание при экспертизепо заявке fP 2 136175/03,

1. Патент Великобритании fTUSifl, кл. Е 21 С 39/tO, 1976 (прото- кл. F.ZIM, опублик. 1972.тип).