Способ закрепления горных пород при проходке вертикального ствола

Способ закрепления горных пород при проходке вертикального ствола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при сооружении вертикальных горных выработок в разрушенных породах в горнорудной, угольной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения заключается в закреплении стенок выработки путем бурения горизонтальных скважин и нагнетания в них тампонажного раствора. При этом бурение каждого последующего участка производят после схватывания раствора, скрепляющего породу предыдущего участка. Нагнетание ведут на каждом участке скважин до появления раствора на забое, б ил.

(19) (I I) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (sI)s Е 21 D 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф . «!„ ,"...,, 1

;.к., (-»»«»»,» ««(К АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° »

«О

Изобретение относится к горномуделу, колонок, а также сложнос«ть бурения скваа именно к проходке и креплению стволов жин в разрушенных породах. шахт и может быть использовано при соору- Известен также способ закрепления жении вертикальных горных вйработок в разрушенных пород путемтампонирования горнорудной, угольной и других отраслях споверхности, включающий бурениетампопромышленности.: .. нажных скважин и нагнетание скрепляющеИзвестен способ замораживания гор-: ro раствора. ных пород при проходке шахтных стволов," "Недостатками способа являются завключающий .создание зон укрепления пу- труднейность бурения скважин в разрушентем бурения скважин, установку специаль-: . ных породах, значительные излишние ных замораживающих колонок для объемы работприукреплениилокальнойзолокального замораживания и подачу хладо- ны, расположенной только на некотором носителя к колонкам от замораживающей участке ствола и; как Следствие, увеличениестанции по трубам. Для снижения затрат на стоимости и трудоемкости работ. замораживание- предусматривается оттес- Наиболее близким к предлагаемому явнение через сква)кины холодной водой, на- ляется способ укрепления горных пород из ходящейся в трещинах и пустотах породы, забоя ствола тампонированием. воды с более высокой температурой. Известный способ предусматривает усНедостатками этого способа являются тройство бетонной тампонажной подушки в .неэффективная работа и громоздкость кон- забое ствола. После этого производят буреструкций специальных замораживающих ние наклонных тампонажных скважин в сто«»

« °

«Г

1 (21) 4809336/03 (22) 02.04.90 (46) 30.08.92, Бюл. N 32 (71) Научно-производственное объединение по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам

"ВИОГЕМ" (72) Г.М. Крастошевский, В,В. Тулузаков и В.И. Косогор (56) Авторское свидетельство СССР

М 117243, кл. Е 21 0 1/12, Насонов И.Д. и др. Технология строительства подземных сооружений. Ч.ill, M.:

Недра, 1985, с.204, 2 (54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ПРОХОДКЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО

СТВОЛА (57) Использование; при сооружении вертиKBRbHb1x горйых выработок в разрушенных породах в горнорудной, угольной и других отраслях промышленности, Сущность изобретения закл ючается в закреплении стенок выработки путем бурения горизонтальных скважин и нагнетания в них тампонажного раствора. При этом бурение каждого последующего участка производят после схватывания раствора, скрепляющего породу предыдущего участка. Нагнетание ведут на каждом учас«тке скважин до появления раствора на забое. 6 ил.

1758232

15

30

45

3 рону забоя под углом к установленной крепи и натйетание в них скрепляющего раствора до образования зоны укрепления по периметру.

Недостатком известного способа явля- 5 ется большой абьем тампонажных работ s разрушенных породах. Кроме того, на трудоемкость работ существенно влияет необходимость устройства тампонажных подушек, невозможность бурения скважин в разрушенных породах, перебуривание тамйонажного камня в ранее пробуренных скважинах.

Целью изобретения является сокращение сроков закрепления

Указанная цель достигается тем, что согласно способу закрепления горных пород при проходке вертикального ствола, включающему бурение тампонажных скважин, нагнетание в окружающий породный массив скрепляющего раствора и контроль глубины закрепления, в котором бурение тампонажных скважин осуществляют горизонтальными участками, бурение каждого последующего участка производят после охватывания раствора, скрепляющего породу предыдущего участка, а контроль глуби.ны закрепления ведут измерениями глубин тампонажных скважин, причем нагнетание раствора на каждом участке скважин производят до появления его в забое.

На фиг.1 изображена фаза бурения горизонтальной скважины; на фиг.2 — фаза нагнетания тампонажного раствора до появления его на забое; на фиг.3 — фаза буре. ния последующей скважины после образования первой кольцевой зоны; на фиг.4 — фаза образования следующей кольцевой зоны; на фиг,5 — то же. до закрепления стенок на высбту проходки; на фиг,6 — 40 фаза проходки ствола в закрепленной породе.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

В забое 1(фиг.1) ствола 2 вертикальной горной выработки, пройденного ранее, по всему периметру на расстоянии 3 (равном

0,8 †1,0 м для удобства бурения проходчиков) горизонтально бурят скважины 4 на глубину 5, т.е. до возможного выхода бурового инструмента (не показан) в разрушенную породу 6.

Через пробуренные скважины 4 производят "нагнетание скрепляющего гампо; нажного раств6ра 7 на участке 8 (фиг.2) до выхода этого раствора 9 на забое 1 ствола 2.

Нагнетание ведут при самопроизвольНо устанбвившемся давлении Р1. обусловленном сопротивлением подводящих коммуникаций (не показаны). Бурение скважин 4 ведут по периметру ствола 2.

В результате выполненных работ получается кольцевая замкнутая зона 1 укрепленных пород 10. После схватывания раствора, скрепляющего породу, по кольцевой зоне I продолжают бурение горизонтальных скважин на глубину 12 через ранее пробуренные скважины 4 (фи-,3).

После бурения скважин 11 производят нагнетание скрепляющего тампонажного раствора 7 на участке 13 (фиг.4) под давлением Рг > Р до выхода этого раствора 14 в забой 1 ствола 2, В результате выполненных работ получают замкнутую кольцевую зону

ll (фиг.4) и (фиг.5) укрепленных пород, Далее все перечисленные операции соответственно повторяют до образования зоны III и т,д. до закрепления разрушенных пород 6 на величину заходки Н (фиг.б), После всех выполненных работ появляется возможность обеспечить устойчивость породных стенок 15, например в зоне III. для разработки забоя 1 в очередной эаходке Н ствола 2, Затем цикл работ повторяют для проходки вертикального ствола следующей заходки на. необходимую глубину. Контроль глубины закрепления на величину заходки

Н производится измерением глубины буре- ния горизонтальных тампонажных скважин по закрепленным породам, Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить устойчивость породных стенок и сократить при этом сроки их закрепления при проходке вертикального ствола.

Формула изобретения

Способ закрепления горных пород при прох6дке вертикального ствола, включающий бурение тамйонажных скважин, нагнетание в окружающий породный массив скрепляющего раствора и контроль глубины закрепленйя. отличающийся тем, что, с целью сокращения сроков закрепления, бурение тампонажных скважин осуществляют горизонтальными участками, при этом бурение каждого последующего участка производят после схватывания раствора, скрепляющего породу предыдущего участка, а контроль глубины закрепления ведут измерениями глубины тампонажных скважин, причем нагнетание раствора на каждом участке скважин производят до появления его в забое, 1758232

1758232

Составитель В.Косогор

Редактор Т.Лазоренко Техред М;Моргентал . Корректор А .Мотыль

Заказ 2980 .: . : . . Тираж .... . : Подписное

8НИЙПИ Государственного комитета ria изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101