Способ замораживания горных пород Советский патент 1982 года по МПК E21D1/12 

1

Изобретение относится к гхэрной промышленности и касается сооружения горных выработок различного назначения с применением специальных способов проходки - замораживания горных пород.

Известен способ создания противофильтрационных ограждений при сооружении горных выработок, включающий бурение замораживающих скважин с последующей подачей хладагента в скважины 1.

Недостатком этого способа является возможность его применения только в обводненных песчаных породах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ замораживания горных пород, включающий бурение замораживающих скважин, замену части породы в зоне замораживаемого пространства заполнителем в виде материала с повышенной теплопроводностью и подачу хладагента в скважины 2.

Недостатками известного способа являются значительная трудоемкость работ и возможность его применения только в сильнообводненных грунтах.

Целью изобретения является сокращение времени замораживания.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение замораживающих скважин, замену части породы в зоне замораживаемого пространства заполнителем в виде материала с повышенной теплопроводностью и подачу хладагента в скважины, перед заменой части породы через замораживающие скважины осущест,Q вляют направленный взрыв для получения полостей, а замену части породы заполнителем производят гидроразрывом в образованных полостях.

На фиг. 1 показана фаза бурения двух соседних замораживающих скважин, вертикальный разрез; на фиг. 2 - фаза окончания создания полостей из скважины после взрыва; на фиг. 3 - фаза окончания заполнения полостей с помощью гидроразрыва материалом с повышенной теплопроводностью.

Бурят замораживаюшие скважины 1 и 2.

20 В процессе бурения этих скважин выявляют пласты 3 с низкой теплопроводностью. Эти участки скважин не обсаживают. В скважину в зону «необсаженного участка опускают направленный заряд В.В. 4, который

взрывают. В результате произведенного взрыва образуется полость 5. После образования полости 5 приступают к гидроразрыву с заполнением этой полости материалом 6 с повышенной теплопроводностью (например, песчано-графитной смесью, как наиболее дешевым материалом). Фактически гидроразрыв совмешается с заполнением полости, так как материал заполнителя подается по трубопроводу 7 в смеси с водой. После заполнения полости заполнителем замораживаюшие скважины 1 и 2 дооборудовывают, и процесс замораживания проводят как обычно.

Использование предлагаемого способа позволяет стабилизировать процесс замораживания, поскольку увеличивает теплопроводность пород, подлежащих замораживанию; Применение изобретения ведет к сокращению энергетических расходов на создание защитного экрана и тем самым способствует ускорению начала горнопроходческих работ.

12

/

Формула изобретения

Способ замораживания горных пород, включающий бурение замораживающих скважин, замену части породы в зоне замораживаемого пространства заполнителем в виде материала с повыщенной теплопроводностью и подачу хладагента в скважины, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени замораживания, перед заменой части породы через замораживающие скважины осуществляют направленный взрыв для получения полостей, а замену части породы производят гидроразрывом в образованных полостях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 651135, кл. Е 21 D 1/17, 1977.

2.Патент ФРГ № 867676, кл. 84 С 19/14, опублик. 1954 (прототип).