Способ оттаивания ледопородного ограждения шахтного ствола Советский патент 1982 года по МПК E21D1/12 

Изобретение относится к проходке шахтных стволов с предварительным замораживанием горных пород и касается оттаивания ледопородных ограждений luaxTHbix стволов. Известен способ искусственного оттаивания замороженных горных, пород, заключающийся в бурении одновременно с рабочими скважинами группы скважин расположенных в радиальной плоскости ледопородного ограждения. Скважины оборудуют герметическими колонками. Вертикальные колонки,расположенные в радиальной плоскости, на время активного и пассивного периодов служат в качестве термонаблюдательных. После проходки ствола в .зоне замораживания пород и заглубления его в водоупорные породы, эти колонки оснащают питающими, трубками,которые монтируются на всю лубину скважин, или нисходящими ступенями, в зависимости от предусмотренной организации работ по гидроизоляции крепи. Затем колонки,расположенные в радиальной плоскости,подключают к рассольной сети, по которой подают подогретый теплоноситель. Одновременно с выполнением указанных работ в шахтный ствол по вентиляционному стволу подают подогретый воздух 1. Недостатком данного способа является то, что он не учитывает повышения нагрузки на крепь из-за гидравлической связи водоносных горизонтов через трещиноватую зону водоупоров, образующуюся после взрывных работ, и набухания тонкодисперсных пород. Все это приводит к повреждению крепи. Известен также способ оттаивания ледопородных ограждений вертикальных стволов шахт,согласно которому на каждый разобщенный водоносный горизонт предусматривается установка в крепи ствола специальных кондукторов. После завершения горных работ в зоне замороженных пород через кондукторы бурят горизонтальные скважины,которые оборудуют колонками, оснащенными питающими трубами. По колонкам циркулирует подогретый теплоноситель, что обеспечивает образование горизонтальной щели талых пород. Одновременно по стволу подают теплый воздух, обеспечивающий оттаивание горных пород вокруг внешней стенки крепи стволаГ2Э.

Однако при осуществлении известного способа (пается повреждение крепи.

Цель изобретения - предотвращение повреждения 1срепи в процессе оттаивания пород.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу, включакщемх проветривание ствола подогретым воз(ДУХОМ и Циркуляцию теплоносителя по вертикальным и радиальным скважинам, .радиальнЕю скважины бурят ка коитак такводоносных пород с водоупбра параллел| но плоскости контакта, через эти ёкваясииы производят локальное оттаивание кольц вых; поясов вбдоносных и последугаций та «11оиаж этих поясов затем путём проветрвваН11Я ство11ааологретым воздухом осу1в ествЛяют оттаияание слоя пород; вокруг clBoiia и производят последуиций тампонаж этого слоя пой лёдойоррднрго ограждений, чего включают цнркуляциК) теплоносифеля через вертикальные скважины у

На фиг. 1 представлен фрагмент вертикального разреза ствола; на фиг.2 .сечение А-А на фиг.1.

Способ осуществляют следующим Образом. . ,, ; - / , . ,... : , ; :;: .. -. : В крепит ствола 1 устанавливгнот в период прОходки рпециальныё:кондукторы 2 на каждом водоносном горизонте 3 непосредственно Над водоупором 4, После за0е1шенйя проходки ствола по замороженным породам 5 через кондукторы 2 бурят параллельно плоскоети водоупОра 4 скважины 6. 1лубину скважин назначают в зависимости от глубины зоны искусственной трёщиноватОсти.В пробуренные и обсаженные перфОрироваиныь4 трубами скважины помещают нагреватели. В качестве последних могут использоваться, иапример, электрические нагреватели.С помощью нагревателей производят оттаивание пород вокруг скважин до п6.пного смыкания талых цилиндров, после чего Нагреватели- иэвлека от из скважин и производят локальный тампонаж водоносных порОд непосредственно над каждым.водоупором. После создания над всеми водоупорами водонепроницаемых кольцевых пойсов 7 начингиот интенсивное проветривание ствола подогретым воздухом и осуществляют оттаивание в закрепной зоне кольцевого слоя пород 8 заданной толщины(примерно О;5-0,7 м).

Через скважины, пробуренные в крепи ствола, тампонируют оттаявший закрепный слой под защитой ледопоРОДЙОГ0.орраждеоия. После окончания та 4понажа переходят; на о|$ычное прог вет1 йвание ;ствола,ьТ.е. при нормальной температуре воздуха,и включш т цttpкyJiяu;ию подогретого теплоносителя Через вертикальные скважины 9.

ФоркО Ла изобретения

1 рпЬсрб рттаив ания ледопородног шахтного ствола, включакхкий {фовётриванЫ стврла подогретым воздухом и циркуляцию теплоносителя по вертикальным и радиальным ск;важинам,о т л и ч а ю «и и с я тем,что ic целью предотвращения повреждений крепи в npolie;cce оттаивания, радигшгьные-Ркважины располагают на контак-тг« врдонРсных пород с водоупорами параллельно плоРкрсти контакта, а перед проветриванием ствола подогре.тым воздухом и циркуляцией теплоносителя по вертикальным скважинам произ19рдят рттаиваниё кольцевых поясов водонорных пород через радиальные скважины и последующий тампонаж этих поясов.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что после тги понажа коЛьцебьж поясов оттаивгиот кольцевой рлой пород вокруг ствола проветриванием ствола подогретым воздухом и под защитой ледрпрродного ограждения производят тампонаж этого слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 520443,кл. Е 21 D 1/12, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР 516821, кл.Е 21 D 1/12. 1976.