Спосіб закріплення незв’язних порід

Спосіб закріплення незв'язних порід шляхом Винахід відноситься до громадського, промислового та шахтного будування, зокрема до зміцнення гірських порід чи фундаментів будинків та споруд, а також зведення протифільтраційних завіс В громадському та шахтному будівництві ВІДОМІ способи закріплення порід, які основані на нагнітанні в свердловину закріплюючих розчинів при деякому тиску (Авторское свидетельство СССР №1345522, кл Е02ДЗ/12, 1987) Недоліком усіх цих способів є невеликий об'єм закріплення порід Це відбувається тому, що закріплюючий розчин не руйнує слабку породу, потім перемішуючись з нею, а проникає в породу через пори та тріщини, які розташовані нерівномірно В результаті чого розчин проникає на незначну глибину Прототипом винаходу є струминний спосіб закріплення порід на основі використання енергії струменя закріплюючого розчину для руйнування масиву, перемішування породи з закріплюючим розчином і подальшим отвердінням (Позитивне рішення на видачу деклараційного патенту на винахід по заявці №2000053052 від 22 12 2000р) При цьому для поліпшення якості закріплення розчин піддають магнітній обробці Недоліком цього способу є низька ефективність способу через неуправляємість процесу закріплення, який не гарантує виконання вимог, щодо діаметру омонолічених порід та якості закріплення В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу закріплення порід, в якому шляхом попереднього визначення ударної в'язкості руйнування породи енергією високонапірного струменя закріплюючого розчину, котрий піддають попередній обробці в магнітному полі, який відрізняється тим, що спочатку визначають ударну в'язкість породи, з врахуванням якої далі питомі витрати закріплюючого розчину та площу перерізу потоку розчину в магнітному полі, після чого ведуть закріплення породи при цих параметрах технології порід та залежних від них технологічних параметрів забезпечуються можливість проникання розчину на любу задану глибину, управління-процесом закріплення і за рахунок цього незалежно від властивостей порід здійснюється якісне закріплення заданого об'єму масиву Поставлена задача вирішується тим, що в способі закріплення незв'язних порід, який полягає у тому, що енергією високонапорного струменя закріплюючого розчину, обробленого в магнітному полі, руйнуються і перемішуються між собою зруйновані породи з подальшим твердінням, згідно з винаходом визначають ударну в'язкість породи, з врахуванням якої далі - питомі витрати закріплюючого розчину та площу перетину потоку розчину в магнітному полі, після чого ведуть закріплення породи при цих параметрах технології Запропонований спосіб закріплення порід дозволяє контрольоване управляти глибиною та якістю закріплення в порівнянні з відомим способом (прототипом) за рахунок врахування фізикомеханічних властивостей порід і забезпечення оптимальних параметрів технології Обробка цементних розчинів в магнітному полі широко використовується в будівництві для збільшення МІЦНОСТІ бетонних конструкцій та будівель, поліпшення зручноуміщуванності суміші у форми Використання магнітної обробки при струминному закріпленні (прототип) має недоліки, тому що технологія не забезпечує зведення в слоістому масиві з різноманітними фізико-механічними характеристиками омоноліченої конструкції з заданими геометричними розмірами Параметри відомої ю 51911 технології не враховують фізико-механічних властивостей порід, які закріплюються Це призводить до проникання струменя закріплюючого розчину в різноманітні породи на різну глибину, а тому формується омонолічена конструкція не заданої форми і розмірів Ці недоліки усуваються шляхом використання визначених закономірностей привикання високонапорного струменя в масив Авторами визначено, що глибина проникання струменя в масив залежить від фізико-механічних властивостей порід Вона задовільно описується виразом h = 4,84 * Q де h - глибина проникання струменю, м, Q - питомі витрати розчину (Q = V * S), м3/с, рі - ЩІЛЬНІСТЬ закріплюючого розчину, кг/м3, с - функція турбулентності, do - діаметр сопла монітору, м, г| - ударна в'язкість порід, Дж/м2, V - раціональна швидкість потоку розчину в магнітному полі, м/сек, S - площа перетину потоку розчину в магнітному полі, м 2 Тому, визначивши попередньо фізикомеханічні характеристики порід, які закріплюються, та залежні від них параметри технології можна контрольоване управляти формою і геометричними розмірами омонолічених порід Таким чином запропонований спосіб має ознаки, які тісно взаємопов'язані між собою, приносять позитивний ефект, що відповідає критеріям винаходу Приклад На Фіг показана схема закріплення дисперсних порід 1 - незакріплена порода, слою якої мають різноманітні фізико-механічні властивості, 2 - порода, яка закріплюється, 3 - закріплюючий розчин, 4 - струминний монітор з боковими соплами, через які подається закріплюючий розчин після обробки в магнітному полі Запропонована технологія реалізується таким чином Проводять свердловину в масиві порід 1 Визначають ударну в'язкість порід, які закріплюються і залежні від них і необхідної глибини закріплення порід питомі витрати розчину та площу перетину потоку розчину в магнітному полі Потім через свердловину 1 і монітор 4 нагнітають в масив закріплюючий розчин 3, який піддають попередній обробці в магнітному полі При цьому параметри технології повинні відповідати оптимальним, що було визначено раніше Це призводить до проникання струменю закріплюючого розчину в різноманітні породи на певну глибину, а тому формується омонолічена конструкція заданої форми і розмірів Використання заявленого способу в порівнянні з прототипом дозволить значно підвищити ефективність технологи, збільшити якість закріплення Фіг ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул СІМІХОХЛОВИХ 15 м Київ 04119 Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ Міжнародний науковий комітет вул Артема 77 м Київ 04050 Україна (044)216-32-71