Спосіб тампонажу водоприпливів в неглибокі діючі транспортні тунелі

1. Спосіб тампонажу водоприпливів в неглибокі діючі транспортні тунелі, який відрізняється тим, що водоізоляцію обводнених порід навколо тунелю здійснюють через систему вертикальних ін'єкційних свердловин, пробурених з денної поверхні уздовж центру і стінок тунелю по його довжині з відстанню проміж сусідніми свердловинами та центральним і боковим рядами свердловин, рівною 1½ радіуса поширення тампонажного складу від кожної свердловини, який розраховують з рівняння 2 84451 1 3 84451 чає буріння з тунелю крізь його обробку коротких шпурів і ін'єкції через них цементних розчинів в заобробний простір. Недоліки цього способу полягають в необхідності буріння великого обсягу підземних ін'єкційних шпурів з тунелю, трудомісткості помпування через них цементних розчинів, малої ефективності цементації великих водоносних трі щин в масиві навколо тунелю. В основу винаходу поставлене завдання поліпшення способів тампонажу водоприпливів в неглибокі діючі транспортні тунелі шляхом ізоляції обводнених порід, в яких прокладений тунель, через систему вертикальних свердловин, пробурених з денної поверхні над склепінням тунелю та навколо його стін. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі тампонажу водоприпливів в неглибокі діючі транспортні тунелі, згідно з винаходом, водоізоляцію обводнених порід навколо тунелю здійснюють через систему вертикальних ін'єкційних свердловин, пробурених з денної поверхні уздовж центру і стінок тунелю по його довжині з відстанню проміж сусідніми свердловинами та центральним і боковим рядами свердловин, рівною 1½ радіуса поширення тампонажного складу від кожної свердловини, який розраховують з рівняння d max × Pk , [ Pm] R=K (1) де R - радіус поширення тампонажного складу від кожної свердловини в обводнених породах, м; K - коефіцієнт запасу міцності тампонажної завіси навколо тунелю, К=2; d - максимальна величина розкриття водоносних тріщин, м; Рк - гідростатичний тиск підземних вод, кг/см 2; [Pm] - припустима міцність тампонажного складу, кг/см 2. Для тампонажу водоприпливів в неглибокі діючи транспортні тунелі використовують зміцнювальний склад, який містить, мас. %: глина бентонітова 4-5 цемент 30-35 силікат натрію 1-1,5 вода 58,5-65. Центральний ряд вертикальних ін'єкційних свердловин бурять, не доходячи до склепіння тунелю на величину радіуса поширення зміцнювального складу від свердловин, а бокові ряди вертикальних свердловин бурять до рівня підошви зворотного склепіння тунелю на відстані радіуса поширення зміцнювального складу від центрального ряду свердловин. На фіг. 1 зображена схема буріння розвідувально-ін'єкційних свердловин з денної поверхні навколо тунелю; на фіг. 2 - схема розташування ін'єкційних свердловин навколо тунелю, на яких поз 1 - тунель, 2-вертикальні парні свердловини, 3- вертикальні непарні свердловин. Запропонований спосіб тампонажу водоприливів в тунель здійснюють таким чином. Спочатку з денної поверхні бурять центральну вертикальну розвідувально-ін'єкційну свердловину № 1 по осі тунелю 1, не доходячи до його склепіння на вели 4 чину радіуса поширення тампонажного складу в обводнених породах із цієї свердловини, див. фіг. 1. В розвідувально-ін'єкційній свердловині № 1 здійснюють гідродинамічні дослідження для визначення фільтраційних властивостей і параметрів тріщинува тості порід над склепінням тунелю. Для уточнення гідродинамічних параметрів навколо стінок тунелю з денної поверхні бурять бокові вертикальні розвідувально-ін'єкційні свердловини № 2 і № 3 уздовж його стінок до рівня підошви зворотного склепіння та здійснюють в цих свердловинах гідродинамічні дослідження. Відстань між центральною і боковими вертикальними свердловинами складає 11½R. На основі отриманої інформації розраховують витрату, тиск і обсяг помпування тампонажного складу в водоносні породи навколо тунелю. Після закінчення досліджень через вертикальні розвідувально-ін'єкційні свердловини послідовно помпують у масив навколо тунелю розрахований обсяг тампонажного складу, в якості якого використовують склад зміцнювальний за патентом України 54812 А від 17.03.2003 [3], що містить, мас. %: глина бентонітова 4-5 цемент 30-35 силікат натрію 1-1,5 вода решта. При ін'єкції бентонітоцементного складу в центральну свердловину в бокових вертикальних свердловинах установлюють механічні пакеруючі влаштування для запобігання виходів зміцнювального складу на денну поверхню. Після ізоляції обводненого тріщинуватого масиву через розвідувально-ін'єкційні свердловини подальший тампонажводоприливів в неглибокий діючий тунель виконують в два етапи. На першому етапі з денної поверхні послідовно бурять непарні вертикальні ін'єкційні свердловини бокових і центрального рядів, див. фіг. 2, і виконують помпування через них розрахованого обсягу бентонітоцементного складу. Причому центральний ряд вертикальних ін'єкційних свердловин бурять не доходячи до склепіння тунелю на величину радіуса поширення бентонітоцементного складу від свердловини, а два бокових ряди вертикальних ін'єкційних свердловин бурять до рівня підошви зворотного склепіння тунелю. Відстань між центральним і боковими рядами вертикальних ін'єкційних свердловин та між сусідніми свердловинами в ряду рівна VA радіуса поширення бентонітоцементного складу від кожної ін'єкційної свердловини і розраховується з рівняння (1). На другому етапі з денної поверхні бурять парні вертикальні ін'єкційні свердловини бокових і центрального рядів, фіг. 2, і помпують через них проектний обсяг бентонітоцементного складу з розрахованим тиском, витратою й обсягом. Спосіб, що пропонується, відрізняється від прототипу тим, що для забезпечення водоізоляції неглибоких діючих транспортних тунелів без зупинки їх роботи, пропонується виконувати тампонаж обводнених порід навколо тунелю бентонітоцементним складом через систему вертикальних ін'єк 5 84451 ційних свердловин, пробурених з денної поверхні уздовж центру і стінок тунелю по його довжині з розрахованою відстанню проміж сусідніми ін'єкційними свердловинами та між центральним і боковими рядами свердловин. Джерела інформації 1. Тампонаж обводненных горных пород: Справочное пособие/ Э.Я.Кипко, Ю.А.Полозов, Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 6 О.Ю.Лушникова, Ю.Н.Спичак и др. - M.: Недра, 1989, 318с. 2. Болотских Н.С., Гальченко П.П., Панькин В.А. Проведение горизонтальных и наклонных выработок специальными способами. M.: Недра, 1975,107с. 3. Патент України 54812 А від 17.03.03 „Склад зміцнювальний". Спичак Ю.М. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601