Способ проходки стволов

Способ проходки стволов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРОХОДКИ СТВОЛСВ, вкпючающиЁ бурение замораживающих скважин, монтаж в скважинах замораживающих КОЛОНОК, подачу хлааоноойтепя °в КОЛОНКИ, формирование ледопородного огражцения выемку породы и крепление ствола, отличающийся тем, чго, с цепью снижения нагрузок на крепь ствола, при выемке породы и креплении ствола температуру на коатзфе стёола поддерживают в пределах О- (- 4) С. (Л CZ 30 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК аю ав.., ы1) Е 219 1/ 2

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СЯИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛА1ф ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3335404/22-03 (22.) 03.09.81 (46) 15.04.83. Бюл. № 14 (72) С. А. Съедин, А. В. Топорков и Я. : А. Кроник (53) 622.258.4(088.8) (56) 1. Демич Л. М., Козел А. М., и др.

Морозное пучение пород при сооружений . ствола. - Шахтное строительство,. 1981, № 3, с. 1214.

2. Патент ПНР Мв 92948, кл. Е 21 9 5 012, опублик. 1977 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПРОХОДКИ СТВОЛОВ, включающий бурение замораживающих скважин, монтаж в скважинах заморажи ваюших колонок, подачу хла@оносителя в колонки, формирование ледопородного ограждения, выемку породы и крепление ствола, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью снижения нагрузок на крепьствола, при выемке породы и креплении ствола температуру на конту ре ствола поддерживают в пределах 0- (- 4) С. о

1011864

Изобретение относится к горной. про мышленности, а именно к способам проходки стволов с применением искусственного замораживания горных пороц.

Известен способ проходки стволов, включающий бурение замораживающих скважин, монтаж в них замораживающих колонок, поцачу в колонки хладоносителя, формирование лецопороцного огражцения, выемку пороцы и крепление ствола 1 ) . 10

Нецостатком этого способа являются большие нагрузки на крель or морозного

1 пучения пороц, r.e. or увеличения объема пород в результате расширения воды при заме рэан ии.

Кроме того, бетон в закрепном прост ранстве, соприкасаясь с мерзлыми пороцами, не набирает необхоцимую прочность.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сущности и достигаемому ре- )0 зульгату является способ проходки стволов, включающий бурение замораживающих, скважин, монтаж в скважинах замораживающих колонок, поцачу хлацоносителя в колонки, формирование ледопородного огражцения, выемку породы и крепление ствола. Бетон при применении этого спо со6а отцеляют or опалубки и от стенок ствола слоями теплоизоляции и подагре- вают, благоцаря чему бетон набирает не- ЗО обхоцимую прочность (2 ), Недостатками этого способа являются большие нагрузки на крель от морозного пучения, при учете которых крепь получается более. толстостенная по сравнению З5 с крепыш, рассчитанной только на горное, давление.

Бель изобретения - снижение нагрузок на крепь ствола за счет исключения ма; разного пучения пород. 40

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу проходки стволов, включающему бурение замораживающих скважин, монтаж в скважинах замораживающих колонок, подачу хладоносителя в 45 колонки, формирование ледопородного огражцения, выемку породы и крепление ствола, при выемке пороцы и креплении ствола температуру на контуре ствола поддерживают в пределах О - (- 4) С.

На фиг. 1 показана схема формирования лецопородного огражцения с помощью . замораживающих колонок, расположенных за контуром ствола в проходке; на фиг. 2 - 5 графики измейения температуры образцов глин.

Ствол 1 обсажен крепыш 2. За конту- ром 3 ствола расположено ледопородное огражцение 4 вокруг замораживающих скважин 5.

Способ проходки стволов осуществляют

1 следующим образом.

Перец проходкой ствола 1 и возведением крепи 2 за контуром 3 ствола созцают лецопороцное огражцение 4 путем подачи хлацоносителя в замораживающие колонки, смонтированные в замораживающих скважинах 5 (конструкция колонки известна и на чертеже не показана).

Замораживающие cKBB>KHHbI 5 бурят известными средствами. В скважинах 5 монтируют замораживающие колонки (не показаны). Иэ рассольной сети замораживающей станции в них поцают охлажценный рассол (раствор хлористого кальция).

Контроль формирования огражцения 4 осуществляют известными способами с помощью термо- или ультразвукового контроля. После того, как на контуре 3 (фиг. 1) ствола 1 в прохоцке температура пород ov» раждения достигает О« (- 4) С, осушесто вляют выемку пород ствола 1 (известными способами и срецствами) и воэвоцят крепь 2 общепринятой конструкции (тюбинги + бетон + тампонажный раствор). Причем в процессе проходки ствола температуру на контуре 3 поддерживают в пре» делах О - (- 4) С путем циркуляции хлацоносителя в замораживающих скважинах 5. Бетон крепи 2 и тампонажный растч

> вор на контакте 3, соцержашие цобавки хлористого кальция, в этом диапазоне температур не замерзают и набирают необхоцимую механическую прочность.

Кроме того, в укаэанном циапаэоне температур исключается развитие напряжений от морозного пучения, так как вода, содержащая хлористый кальций, остается незамерзшей и нахоцится в переохлажценном состоянии, Если промерзание воды в дисперсных средах происходит поц дав» лением более 3-4 МПа и температуре ниже - 4 С, то напряжение пучения, как о в глине, так и в бетоне, содержащем противоморозные добавки, резко возрастает. При этом значение отрицательной температуры, равной - 4 С, является о верхней граничной температурой, начиная с которой при давлении более 3-4 МПа проиохоцит интенсивный рост напряжений от пучения пороц. На фиг. 2 представлены результаты проведенных экспериментальных исслецований образцов глины апт неокома Яковлевского месторождения КМА при начальном давлении 4 МПа и естест- венной влажности 24%. Кривая 6 характеризует изменение температуры 9 в ценп

3 1011864 — 4 ре образца во времени. Кривые 7 и 8 тон и тампонажный раствор содержат до отражают изменения во времени гермичес- бавки хлорисгого кальция, дополнительные ких напряжений 6. и деформаций Е. об, напряжения в крепи возникают за счет раздов в осевом направлении.. расширения переохлажденной воды в.диа

О

Согласно этим данным понижение тем- s назоне температур ог - 4 до 12 С, пературы 6 (фиг. 2) .образна or 0 гак как коэффициент объемного расширедо - 4РС приводит к уменьшению напряже, ния переохлажденной воды возрастает ний 7. При дос1иженни температуры 6 в 1,7 раза. значения--. 4 С происходит сгабилизапия Применение предлагаемого способа напряжений 7 и деформайий 8. Понижение lO проходки стволов, например, íà Mecto» отрицательной температуры 6 or - 4 рождениях КМА (Курской магнитной до 7 C вызывает увеличение относигель- аномалии), содеркаших мошные толпа ных вертикальных деформадий 8. образца таких пучаших пород, как глина„мел, до 0,45% и напряжений 7 or 3 до 7 МПа, ° мергель и глннисгьш есок, позволяет или в 3.3 раза. В том случае, когда бе- 1$ упростить и удешевить крель стволов.:

D8

-02

1 2

Составитель Л. Черепенкина

Редактор Н. Киштулинед Техред И.Гайду. Корректор И. КУнл

Заказ 2717/41 Тираж 601 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4