Спосіб тампонажу гірничих виробіток

Изобретение относится к горному делу и м.б, использовано при строительстве капитальных горных выработок (ГВ). Дель - повышение эффективности и качества водоподавления и предотвращение выходов тампонажного раствора в ГВ. Определяют величину зоны 3 влияния горно-проходческих работ (ГПР). Тампонажные скважины 1 бурятся за пределы зоны 3 влияния ГПР. Нагнетанием в скважины тампонажного раствора формируют изоляционные завесы 4, последовательно увеличивая реологические и прочностные х-ки тампонажного раствора до пределов его прокачиваемости. Радиус R { влияния ГПР определяют из соотношения Rв = hn' s in d - *] V/fi Mm-j1, где hп > расстояние от устья скважины до интервала нагнетания, м*, et - угол наклона скважины, град*, V - объем закачанного раствора, м 3 \ М - мощность водоносного интервала, MJ m r - тре** щинная пустотность, м. Совокупность сформированных изоляционных завес в необходимом количестве тампонажных скважин образует общую водонепроницаемую тампонажную завесу вокруг ГВ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. со 00 о Фие 1 ( > 1 1346810 Изобретение относится к горному тический напором подэемьых вод по делу и может быть использовано при уравнению строительстве капитальных горных вы_S__R, работок . R = 2 ?" Цель изобретения - повышение эффективности и качества водоподавлегде $ - величина раскрытия водоносиия и предотвращение выходов тампонажного раствора в горную выработку. ных трещин, MJ R ~ давление на контуре распроНа фиг, 1 представлена общая схе- 10 ма формирования изоляционной завесы странения тампонажного раст1 за пределами зоны влияния горно-провора, МПа , ходческих работ вокруг шахтного ство^ - динамическое напряжение сдвила; на фиг в 2 - схема внедрения изога тампонажного раствора, МПа. ляционной завесы в зону влияния горВ соответствии с полученной велино-проходческих работ. чиной R подбирают оптимальный для На фиг. 1 и 2 обозначены тампонажконкретных гидрогеологических условий їіая скважина 1, вертикальная горная состав тампонажного раствора, прочвыработка 2 У зона 3 влияния горноностные параметры которого обеспепроходческих работ, изоляционная зачивают возможность формирования за20 веса 4, место 5 установки пакерующего весы 4 требуемой мощности при выбранустройства, канал 6 выхода тампонажной схеме расположения тампонажных ного раствора, требуемый профиль 7 скважин 1. Необходимое количество изоляционной завесы. и глубину таких скважин и их простСпособ осуществляется в следующей ру ранственную ориентацию определяют последовательности. графоаналитическим методом из услоОпределяют величину зоны влияния вия надежного смыкания единичных загорно-проходческих работ. Тампонажвес за контуром зоны 3 влияния горноная скважина 1 бурится за пределы зопроходческих работ (фиг. 1). ны 3 влияния горно-лроходческих ра.Устанавливая по имеющейся горно30 бот, образовавшейся после проведегеологической информации проходки ния вертикальной горной выработки 2. ствола ориентировочные размеры зоны Устанавливая пакерующее устройство, влияния горно-проходческих работ в нагнетанием тампонажного раствора горизонтальной плоскости, выбирают формируют изоляционную завесу 4 необходимое расстояние от устья 35 скважины до места 5 установки паке(фиг, 1). Совокупность сформированных изолярующего устройства (фиг. 1). ционных завес в необходимом количестДопустимое давление нагнетания ве тампонажных скважин образует обтампонажного раствора определяют из щую водонепроницаемую тампонажную завыражения 40 весу вокруг горной выработки, кото(2) рая расположена за пределами зоны p — влияния горно-проходческих работ. Если место 5 установки пакерующего где Pw - пластовое давление, МПа; устройства определено неправильно и потери давления в колонне дРТ Р изоляционная завеса 4 внедряется в бурильных труб, МПа; зону 3 влияния горно-проходческих потери давления в трещинах п л работ с образованием канала 6 выхода горных пород, МПа; тампонажного раствора, необходимо потери давления в манифольді р.. произвести перестановку пакерующего ной линии, МПа; 50 устройства для обеспечения формироР - гидростатическое давление вания изоляционной завесы требуемого столба тампонажного раствопрофиля 7. ра, МПа; 7 - коэффициент гидравлических 1 Первоначально устанавливают необсопротивлений в запорной арходимую мощность изоляционной завесы 55 матуре. вокруг горной выработки 2 из условия обеспечивания устойчивости тампонажФормирование изоляционной завесы ного раствора в трещинах против выначинают через скважину 1, вскрывшую давливания его в выработку гидростамаксимальный водоприток, при этом О) 3 4 13468 10 следят за процессом распространения " в процессе -тампонажных рабчт без тампонажного раствора с целью точноусложнения их технологии. го определения -развития зоны влияния После постановки тампонажной загорно-проходческих работ„ весы в водоносном интервале под ее Если происходит выход тампонажнозащитой производят укрепительную зого раствора в горную выработку или доизляцию зоны влияния горно проходсоздается дополнительная нагрузка на ческих работ с целью разобщения постоянную крепь до достижения вскрытых выработкой горных пород и необходимого объема нагнетания в усиления несущей способности посто10 скважину8 это означает, что формируеянной крепи. При этом используют таммая изоляционная завеса 4 внедряетпонажный раствор повышенной прочносся в зону 3 влияния горно-проходчести (без изменения типа компоненких работ,, В этом случае необходимо тов, как было описано). В этом слускорректировать место установки паке- 15 чае достигают смыкания тампонажной рующего устройства в скважине с учезавесы с постоянной крепью выработтом истинной мощности нарушенной зоки, а образовавшаяся структура имены вокруг горной выработки, величиет трехслойную конструкцию с нарасну которой определяют из соотношения тающей прочностью слоев, что позволяет крепи эффективно воспринимать 20 какие-либо проявления горного давле(3) = hn-sintf.ния. где h - расстояние от устья скважиФ о р м у л а и з о б р е т е н и я ны до интервала нагнетания, м; 25 1. Способ тампонажа горных вырабо* - угол наклона скважины, град; t ток, включающий бурение скважин, наV - объем закачанного раствора; гнетание в них тампонажного раствора м3; и создание изоляционной завесы, о тМ - мощность водоносного интерл и ч а ю щ и й с я тем, •'что, с вала, м; 30 целью повышения эффективности и каш т - трещинная пустотность, м. чества водоподавления и предотвращеДля предотвращения -потерь изоляния выходов тампонажного раствора в ционного материала при его выходе в горную выработку, определяют величиствол поступают следующим образом. ну зоны влияния горно-проходческих Б момент выхода за счет изменения 35 работ, создание изоляционной завесы количественного соотношения компопроизводят за зоной влияния горнонентов тампонажного раствора резко проходческих работ, последовательно изменяют его реологические и прочувеличивая при этом реологические и ностные характеристики до величин, прочностные характеристики тампонажобеспечивающих его устойчивость к до ного раствора до пределов его прокавыдавливанию из образовавшегося качиваемости. нала 6 выхода под воздействием гид2,- Способ по п, 1, о т л и ч а ю ростатического напора подземных вод. щ и й с я тем ( что радиус влияния При этом режим доставки тампонажного R B горно-проходческих работ опредераствора с измененными параметрами 45 ляют из соотношения в канал выхода задают в соответствии с кинетикой его структурообразованияе R. = h 'sin Это позволяет, во-первых, исклю• И чить потери ранее инъектированного CQ где h n - расстояние от устья скважиизоляционного материала через нены до интервала нагнетания, уплотненные стыки крепиI во-вторых, м; позволяет использовать тампонажную (- - угол наклона скважины, град; £ скважину 1, соединившуюся с каналом V - объем закачанного раствора^ выхода для дальнейшего формирования с 5 м3; требуемого профиля 7 изоляционной М - мощность водоносного интерзавесы А,и. наконец, обеспечивает возвала, м; можность эффективно реагировать m - трещинная пустотность, м. на любую горно-техническую ситуацию 1346810 Фиг! Редактор Н.Назаренко Составитель Л.Березкина Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши Заказ 5106/33 Тираж 452 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 • . • ; • : ' ' ± Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4