Способ создания противофильтрационного экрана в грунте

Способ создания противофильтрационного экрана в грунте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: защита открытых и подземных горных выработок от притока подземных вод при строительстве фундаментов и оснований зданий и сооружений в зоне вечной мерзлоты, а также при строительстве амбаров для хранения буровых растворов и утилизации токсичных промышленных и радиоактивных отходов. Сущность изобретения: способ создания противофильтрационного экрана в грунте заключается в инъектировании через скважины закрепляющего раствора, содержащего, мас.%: карбамидная смола 2-17, одноили двухосновная низкомолекулярная органическая кислота 3-10, минерализованная зода с минерализацией 90-424 г/л 71-80 и жидкое стекло 2-15. Время отверждения 19-95 мин, фильтрация отсутствует. 1 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868055/33 (22) 21.09.90 (46) 15.01,93. Бюл, ¹ 2 (75) И,З,Ахметшина, M.А,Культиков, B,M,Зуев, А.M.Íèêîëàåâà и А.M.Ïîðîõíÿê (56) Техническая мелиорация пород, Под ред. С.Д.Воронкевича, М„изд. МГУ, 1981, с,198 — 199.

Блескина Н.А. и др. Глубинное закрепление грунтов синтетическими смолами. M„

Стройиздат, t 980, с,4,54,71,83.. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЪТРАЦИОННОГО 3КРАНА В ГРУНТЕ (57) Использование: защита открытых и подземных горных выработок от притока подИзобретение относится к защите открытых и подземных горных выработок от притока подземных вод и может быть использовано для строительства фундаментов и оснований зданий и сооружений в зоне вечной мерзлоты, а также при строительстве амбаров для хранения буровых растворов и утилизации токсичных промышленных и радиоактивных отходов.

Известен способ создания противофильтрационного экрана в грунте путем подачи через "кважину закрепляющего раствора, содержащего жидкое стекло, щавелевую кислоту и сернокислый алюминий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ создания противофильтрационного экрана в грунте, п тем инъектирования через скважины закрепляющего раствора, включающего кар5рмидную смолу, одноБЫ 1788148 А1 (sI)s Е 02 D 3/12, С 09 К 17/00 земных вод при строительстве фундаментов и оснований зданий и сооружений в зоне вечной мерзлоты, а также при строительстве амбаров для хранения буровых растворов и утилизации токсичных промышленных и радиоактивных отходов. Сущность изобретения: способ создания противофильтрационного экрана в грунте заключается в инъектировании через скважины закрепляющего раствора, содержащего, мас,7, . карбамидная смола 2 — 17, одно- или двухосновная низкомолекулярная органическая кислота 3-10, минерализованная вода с минерализацией 90 — 424 г/л 71 — 80 и жидкое стекло 2 — 15. Время отверждения

19-95 мин, фильтрация отсутствует. 1 табл. или двухосновную низкомолекулярную кислоту, содержащей 10-20 мас.7, от массы воды и воду.

Недостатком известного способа является длительность времени отверждения раствора и большая фильтрация противофильтрационного экрана.

Целью изобретения является повыщение эффективности, заключающаяся в сокращении времени отверждения закачиваемых материалов и снижения фильтрационных свойств экрана в зонах тектонических нарушений.

Поставленная цель достигается тем., что в известном способе создания противофильтрационного экрана в грунте, заключающийся в образовании скважин и нагнетании через них кольматирующего противофильтрационного раствора, согласно изобретению в качестве противофильт1788148 следовательности: смесь карбамидной смолы с жидким стеклом — одно- или двухосновная низкомолекулярная органическая кислота с минерализованной водой — смесь

5 карбамидной смолы с жидким стеклом. При этом первая порция, фильтруясь с подземными минерализованными водами по пласту, отверждается, образуя водонепроница емый экран между карьером и скважиной, а

0 последующие порции структурируются на границе контакта закачиваемых порций, таким образом, получается сплошной монолит препятствующей фильтрации подземных вод. Количество и объем закачиваемого рас5 твора в скважину определяют по дебиту притока воды в горную выработку и в зависимости от минерализации подземных вод, Испытания способа проводились в Якутии при проходке ствола трубки "Мирная", 0 результаты положительные, ликвидированы проскоки воды через противофильтрационный экран. Испытания способа также проводились на опытном полигоне

Гипротюменнефтегаза. Примеры конкрет5 ного. выполнения способа приведены в таблице; Опыты проводились на супесчаносуглинистых грунтах. . Лабораторные исследования по определению времени отверждения и фильтрационной способности экрана проводились следующим образом.

С помощью металлического цилиндра с острым краем выдавливаем грунт (из горизойтально срезанной поверхности моноли5 та грунта), диаметром равным диаметру стакана, в котором будем отверждать грунт.

Затем осторожно, чтобы не повредить . структуру грунта, помещаем его в стакан.

Чередующими порциями вливаем смеси

0 карбамидной смолы с жидким стеклом и органической кислоты с минерализованной водой. После отвер>кдения грунта, в стакан заливаем воду в объеме равном объему отвержденного грунта (/ ). После 24 часовой

45 фильтрации замеряем остаток непрофильтрованной воды (Ч2). Разницей между Vl и Чг определяем фильтрацию грунта..

Для осуществления заявляемого способа используются следующие реагенты: рационного раствора используют смесь жидкого стекла с карбамидной смолой, структурообразователь, который состоит из одно- или двухосновной низкомолекуляр. - ной органической кислоты с минерализованной водой при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 2-5 карбамидная смола 2-17 одно- или двухосновная ниэкомолекулярная органическая кислота, например, щавелевая и/или яблочная, и/или лимонная 3-10 вода минерализованная 1

90-424 г/л 80 — 71

Предлагаемый способ создания противофильтрационного экрана в грунте реализован следующим образом.

В начале готовят растворы в следующей 2 последовательности. Рассчитывают необходимое количество реагентов для приготовления.раствора. Для приготовления 1 т раствора берется органическая кислота, йапример, лимонная 6% мас.т.е,, 2

Х 6 1000 = 60êã

100

Эти 60 кг органической кислоты смешивают 30 в емкости 11 с минерализованной водой в количестве 76 мас.%, которая поступает из горной выработки или из соседней скважины при помощи насоса 3, т.,е, Х вЂ” 76 1000 — 760

= 760 кг

100

Х- — =100 кг

10 1000

100

Жидкое стекло 8%, т.е.

8 1000

Х =- —.—. = 80 кг

iQ0

Указанные компоненты в сумме составляют

1000 кг, 50

Таким образом, приготовленный раствор готов для осуществления способа создания противофильтрационного экрана в. грунте. Для этого вокруг горной выработки или в пределах тектонического нарушения 55 бурят систему скважин, Это обычно система дренажных скважин. Приготовленные растворы с помощью дозаторов закачивйотся в скважины. Закачка растворов производится чередующими порциями в следующей поКарбамидная смола 10%, т,е. карбамидная смола ГОСТ 14231-88 органические кислоты: яблочная ГОСТ 6341-75 щавелевая ГОСТ 22180-76 лимонная ГОСТ 908-79Е жидкое стекло ГОСТ. 13078-81

В таблице приведены технико-экономические показатели.

Предлагаемые противофильтрационные pBGTBopbl, как видно из таблицы, сокра1788148 и воду, о т л и ч а ю щ:и и с я тем, что, с целью сокращения времени отве в дейия раствора и снижения фильтрации; закрепляющий раствор содержит минерализован5 ную воду с минерализацией 90-424 г/л и дополнительно жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.$: карбамидная смола 2-17 одно- или двухосновная

10 низкомолекуля рная органическая кислота . 3-10 минерализованная вода 71-80 жидкое стекло 2-15. щают время отверждения, уменьшают или полностью предотвращают фильтрацию экрана в грунте. Время отверждения противофильтрационного раствора сокращается. с увеличением минерализации подземных вод, Формула изобретения

Способ создания противофильтрационного экрана в грунте путем инъектирования через скважины закрепляющего раствора, включающего карбамидную смолу, одно или двухосновную низкомолекулярную кислоту т- ри ия зкп

Вреил и льтрация Нинерапиверкден ана, смз зация зкранв, аодн, мин г/л

Дример Состав раствора, компонентм, мвс.8

95 дтсут.

2

17 йидкое стекло

Карбвмнднвл смола

Смесь! ячменная кислота

° ода мимерапизоа.

71

10 йндкое стекло кв рбвинпнвя cnons

Смесь: лимонная кислоте вода минервпизое, 40

74

Видное стекло

Карбанидная смола

Смесь: лимоиивя кислота вола ммнарадизра. н

3

17 йидкое стекло

Кврбаиидмал сиопа

Смесь. нваепееал кислота аоцв мимервлизов.

270 н

71

10 ймдкое стекло

Кврбвмипнал смола

Сиесь1 кавелееая кислота

° ода ммнервлизое, 36

II

270

74

15 йидкое стекло

Карбамидмая сиопа

Смесь:

Назадавал кислота вода мииераливоа, 26

270

17 йидкое стекло

Карбаммдмая сиопа

Смесь: яблочивл кислота вода иииерапизов.

424

71

9 10

Дидкое стекло

Карбамидивя смола

Спесь: .лбпочиая кислота

° ода имиерапизов.

424 и.30

74

2 йидкое стекло

Карбамидивя сиопа . Смесь: .ябпочивя кислота . воде иимерапизоа.

424

19 о

3.

10 йидкое стекло

Кврбаиидиал смола

Спесь: лимомиая кислота вода ммнерепизов, 270

Ке отееряд. 27

96

l7

43 отсутст. 270 l2

51 йидкое стекло

Кврбамилиая смола

Спесь: лииОимвя кислота вода иинерализое, Составитель И.Ахметшина

Техред М,Моргентал Корректор M,Ìàêñèìèøèíåö

Редактор А.Бер

Заказ 55 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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