Спосіб зміцнення масиву грунтів

Спосіб зміцнення масиву ґр унтів, що включає буріння ряду свердловин, розміщення в них подовжених зарядів вибухової речовини і здійснення одночасного вибуху зарядів, який відрізняє ться тим, що свердловини бурять за площею масиву блоками, з розміщенням в кожній з них в усті послідовно кумулятивного заряду вибухової речовини і термічного заряду вибухової речовини з підвищеною теплотою вибуху, причому діаметр устя свердловини відповідає діаметру зарядів і перевищує діаметр основної частини свердловини, а вибух термічного заряду вибухової речовини з підвищеною теплотою вибуху ініціює кумулятивний заряд. (19) (21) u200706562 (22) 12.06.2007 (24) 10.10.2007 (72) АНЦИФЕРОВ АНДРІЙ ВАДИ МОВИЧ, U A, ФІЛАТОВ ВАЛЕРІЙ ФЕДОРОВИЧ, U A, КАНІН ВОЛОДИМИР ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, ПАЩЕНКО ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВОДОСЛІДНИЙ ТА ПРОЕКТНОКОНСТРУКТОРСЬКИЙ ІНСТИТУТ ГІРНИЧОЇ ГЕОЛОГІЇ, ГЕОМЕХАНІКИ ТА МАРКШЕЙДЕРСЬКОЇ СПРАВИ, U A (56) 3 26978 буріння свердловин за площею масиву блоками, розміщення в кожній з них в усті послідовно кумулятивного заряду вибухової речовини і термічного заряду вибухової речовини з підвищеною теплотою вибуху, відповідності діаметра устя свердловини діаметру зарядів і перевищення його діаметра відносно діаметра основної частини свердловини, ініціювання кумулятивного заряду вибухом термічного заряду з підвищеною теплотою вибуху, забезпечується технічний результат - спрощення технології та обладнання для випалювання і зміцнення масиву ґрунтів і, відповідно, зниження на 35-40% вартості робіт по зміцненню масиву, а також підвищення міцності масиву за рахунок одночасного ущільнення і випалювання ґрунту під час вибуху кумулятивного і термічного зарядів. Поставлене завдання розв'язується тим, що в способі зміцнення масиву ґрунтів, який включає буріння ряду свердловин, розміщення в них подовжених зарядів речовини і здійснення одночасного вибуху зарядів, відповідно до корисної моделі, свердловини бурят за площею масиву блоками, з розміщенням в кожній з них в усті послідовно кумулятивного заряду вибухової речовини і термічного заряду вибухо вої речовини з підвищеною теплотою вибуху, причому діаметр устя свердловини відповідає діаметру зарядів і перевищує діаметр основної частини свердловини, а вибух термічного заряду вибухової речовини з підвищеною теплотою вибуху ініціює кумулятивний заряд. У прототипі, в масиві ґрунту бурят ряд свердловин, розміщують в них подовжені заряди, одночасно висаджують їх, а потім свердловини герметизують, встановлюють в них спеціальні форсунки, через які в свердловини подають під тиском і спалюють горючі суміші, внаслідок чого здійснюється випалювання масиву ґр унту. Таке технічне рішення вимагає значних трудовитрат і грошей і не забезпечує досягнення поставленої мети - надійного зміцнення масиву ґрунтів, оскільки зміцнення масиву здійснюється рядами свердловин і між процесом ущільнення ґрунту вибухом і випалюванням існує певний часовий інтервал. Корисна модель, що заявляється, передбачає буріння свердловин за площею масиву блоками, розміщення зарядів в усті свердловини - послідовно кумулятивного заряду вибухової речовини і термічного заряду вибухової речовини з підвищеною теплотою вибуху, причому для забезпечення ефективності дії кумулятивного заряду діаметр устя свердловини відповідає діаметру зарядів і перевищує діаметр основної частини свердловини, а вибух термічного заряду вибухової речовини з підвищеною теплотою вибуху ініціює кумулятивний заряд. В результаті виключаються властиві прототипу операції: розміщення заряду вибухової речовини по всій довжині свердловини, герметизація свердловини після вибуху і розміщення в ній спеціальних форсунок, подача в свердловину горючої суміші і спалювання її з нагнітанням горючих газів в свердловину під тиском, а після закінчення цих робіт - демонтаж обладнання. У результаті 4 максимально спрощується технологія, знижується вартість робіт і забезпечується надійне зміцнення масиву ґрунтів. Порівняльний аналіз рішення, що заявляється, з прототипом дозволяє зробити висновок, що пропонований спосіб відрізняється від відомого такими операціями: бурінням свердловин за площею масиву блоками, розміщенням в кожній з них в усті послідовно кумулятивного заряду вибухової речовини і термічного заряду вибухової речовини з підвищеною теплотою вибуху, причому діаметр устя свердловини відповідає діаметру зарядів і перевищує діаметр основної частини свердловини, а вибух термічного заряду вибухової речовини з підвищеною теплотою вибуху ініціює кумулятивний заряд. Таким чином, спосіб, що заявляється, відповідає критерію "новизна". На Фіг.1 зображено загальний вид масиву, на Фіг.2 - вид А по Фіг.1, на Фіг.3 - вузол А по Фіг.1. Спосіб зміцнення масиву ґрунтів здійснюється в такий спосіб. З поверхні, в масиві ґрунтів 1 бурят свердловини 2, з компоновкою їх по 9-15 штук блоками 3. Відстань між свердловинами і їх глибину визначають розрахунком, виходячи з фізико-хімічних властивостей ґрунту. При цьому свердловина конструкційно складається з двох частин - устя 4, діаметром, наприклад, 200-250мм і основної частини 5 діаметром, наприклад, 50100мм. В усті 4 свердловини 2 розміщують послідовно кумулятивний заряд 6 вибухової речовини і термічний заряд 7 вибухової речовин з підвищеною теплотою вибуху, наприклад, гексогену, при цьому кумулятивна виїмка 8 заряду 6 направлена у бік термічного заряду 7. У такий спосіб заряджають всі свердловини 2 блока 3 й одночасно висаджують в них кумулятивні заряди 6. У процесі вибуху кожного кумулятивного заряду 6 його кумулятивна виїмка 8 формує високошвидкісний струмінь, який прошиває термічний заряд 7, ініціює його вибух, захоплює продукти вибуху термічного заряду 7, що мають енергію 5,4МДж і температуру в декілька тисяч градусів, і направляє їх в основну частину 5 свердловини 2, де під впливом продуктів вибуху кумулятивного 6 і термічного зарядів 7 відбувається одночасно ущільнення стінок 9 свердловин 3. Далі, аналогічним способом готують і зміцнюють масив ґрунтів наступного блока. Пропонований спосіб забезпечує надійне зміцнення масиву ґрунтів, з мінімальними трудовими і вартісними витратами завдяки тому, що: 1. Масив зміцнюють блоками. 2. Одночасно, без тимчасового інтервалу, здійснюють ущільнення і випалювання масиву в зоні розташування свердловин. 3. Не потрібне спеціальне обладнання. Джерела інформації: 1. А.с. 1643665 СССР, МКИ E02D3/11. Способ термического укрепления гранта / А.П. Юрданов. №4693635/33; Заявлено 19.05.89; Опубл. 23.04.91, Бюл. №15. 2. А.с. 9147714 СССР, МКИ Е02D3/10, Е02D29/02, Е02D3/11. Способ образования 5 подпорной стенки в грунте / А.П. Юрданов. №2971895/29-33; Заявлено 11.08.80; Опубл. 23.03.82, Бюл. №11. 26978 6