Спосіб заповнення карстових порожнин

1.Спосіб заповнення карстових порожнин, що включає буріння ін'єкційних свердловин і закачку в них гідросуміші дисперсного матеріалу, який від 36839 пору підземних карстових вод треба одночасно відкачувати воду. Відкачка води спрямовує потік гідросуміші від ін'єкційній до відкачувальної свердловини. Це дозволяє керувати направленням розповсюдження закладочного матеріалу. Як закладочний використовують матеріал, який вміщує розчинні мінерали, що входять да складу карстуючихся порід. Оскільки цей матеріал дисперсний, він швидко розчиняється в воді і вона становиться не агресивною до карстуючихся порід. Таким чином, попереджується подальший розвиток карсту. Спосіб пояснюється схемою, на якій показаний масив карстуючи хся порід в розрізі, а також свердловини і обладнання для здійснення способу (див. фіг.). Показано геологічний розріз ділянки, де з поверхні залягає шар глини А, а під ним шар гіпсу Б. В гіпсі виявлені карстові порожнини В, заповнені водою. Спосіб здійснюють наступним чином. Ділянку розбурили свердловинами, геофізичні дослідження в яких дозволили виявити, що карстові порожнини в межах ділянки зв'язані між собою. Пробурили систему ін'єкційних 2 і водозабірних 5 свердловин. В свердловині 5 змонтували насос 4. На складі відходів збагачення руди 7 змонтували гідромонітор 6 і землесос 1. Землесосом 1 в свердловину 2 закачують гідросуміш під тиском. Коли гідросуміш входить в карстову порожнину, тверді частинки випадають з води, формуючи закладочний масив 3. Він нарощується в усі боки, але переважно в напрямку руху гідросуміші, тобто від нагнітаючої свердловини 2 до водозабірної 5. Рух гідросуміші над закладочним масивом здійснюється зі швидкістю, яка відповідає критичному значенню. Якщо швидкість перевищує критичну, осадок розмивається, переріз потоку становиться більшим і швидкість зменшується. Якщо швидкість менша за критичну, тверді частинки випадають в осадок, переріз потоку зменшується, а швидкість збільшується. Оскільки гідросуміш рухається з критичною швидкістю, гідравлічний уклін потоку також відповідає критичному значенню. Воно залежить від розміру частинок. Воду відкачують насосом 4 через свердловину 5 і подають в гідромонітор 6, за допомогою якого розмивають закладочний матеріал на складі 7. Як закладочний матеріал використовують дисперсний матеріал, в якому вміщається гіпс. Розчинення гіпсу приводить до насичення води іонами кальцію і сульфату, тому вода становиться не агресивною по відношенню до гіпсу і не розширює карстові порожнини. Конкретний приклад використання способу. В зоні впливу Яворівського сірчаного кар'єру розповсюджені закарстовані гіпсоангідрити. В результаті карстово-суфозійних процесів почалась просадка ділянки греблі водосховища. Для запобігання аварії було вирішено провести закладку карстових порожнин. Пробурили розвідувальні свердловини і провели з них дослідні відкачки води. Було встановлено, що карстові порожнини зв'язані між собою. Пробурили ін'єкційну свердловину і на відстані 500 м від неї водозабірну свердловину. Від схови ща відходів флотації сірчаної руди, в склад яких входить до 5% гіпсу, провели трубопровід до ін'єкційної свердловини. Землесосом подавали гідросуміш з Т:Ж=1:10 в ін'єкційну свердловину під тиском 0,3 МПа з витратою 800 м 3/год. Одночасно з водозабірної свердловини відкачували воду, яку подавали на схови ще для виготовлення гідросуміші. Через три місяці в воді з водозабірної свердловини з'явились частинки дисперсного закладочного матеріалу. Закачка була припинена. Проведеним контрольним бурінням встановлено, що між ін'єкційною і водозабірною свердловинами всі порожнини заповнені. Просадка греблі припинилась і в подальшому не проявлялась. Таким чином, в результаті досягнуто: керування розповсюдженням закладочного матеріалу в напрямку водозабірної свердловини; великий радіус розповсюдження закладочного матеріалу; припинення процесу розчинення гіпсу внаслідок зменшення агресивності води. Джерела інформації 1. Лукин B.C., Ежов Ю.А. Карст и строительство в районе Кунгура. – Перм: Пермское книжное изд-во, 1976. - С. 86 2. Толмачев В.В., Троицкий Г.М., Хоменко В.П. Инженерно-строительное освоение закарстованных территорий. – М.: Стройиздат, 1986. - С. 146. 3. Авторське свідоцтво СРСР № 10065575 "Способ сооружения противофильтрационных завес" (прототип). Фіг. 2 36839 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3