Спосіб спорудження водоізоляційної завіси під час проходження шатного ствола

Изобретение относится к горному делу, преимущественно при устройстве водоизоляционных завес и ликвидации старых горных выработок и други;: подземных полостей при сооружении шахтных стволов. Изобретение относится к горному делу, преимущественно при устройстве водоизоляционных завес и ликвидации старых горных выработок и других подземных полостей при сооружении шахтных стволов. Кроме того, изобретение может быть использовано при создании гидротехнических сооружений, а также в гражданском и промышленном строительстве. Целью изобретения является повышение качества водоизоляционной завесы и снижение расхода тампонажного раствора. На фиг.1-3 показано последовательное сооружение водоизоляционной завесы 36-90 Оно можетбыть использовано при создании гидротехнических сооружений, а также в гражданском и промышленном строительстве. Для этого с поверхности бурят скважины ,(С), вскрывающие зону интенсивной трещиноватости до подсечения подземной полости. Через С в эти зоны производят нагнетание тампонажного раствора (ТР) Осуществляют нагнетание ТР поинтервально снизу вверх. Для этого поочередно в кровле каждого интервала устанавливают пакерующее устройство и осуществляют нагнетание расчетного количества ТР. Давление, при котором происходит нагнетание, увеличивается по мере перехода к верхним интервалам, оставаясь постоянным в пределах одного интервала. После тампонирования подземной полости в кровле устраивают пробку. Формируется ряд изоляционных завес, которые, стыкуясь, образуют надежный водоизоляционный экран 3 ил., 2 табл. Порядок осуществления способа следующий. С поверхности земли забуривают скважину 1, которой подсекают подземную полость 2, в ее кровле устанавливают пакерующее устройство 3 и производят нагнетание тампонажной смеси через колонну бурильных труб 4. ПоСле закачки расчетного количества тампонажной смеси пакерующее устройство 3 извлекают из скважины и в кровле подземной полости устраивают разобщающую пробку 5 (фиг.2). Зону 6 интенсивной трещиноватости делят на несколько интервалов, осуществляя раздельный тампонаж каждого из них по схеме 1596854 снизу-вверх. Для этого поочередно в кроврасходометрии и определяют мощность ле каждого интервала устанавливают пакезоны. Затем зону интенсивной трещиноварующее устройство и осуществляют тости подразделяют на интервалы тампонинагнетание расчетного количества тампорования, которые выбирают так, чтобы нажной смеси, причем давление, при кото- 5 режимные параметры нагнетания тампором происходит нагнетание, увеличивается нажного раствора обеспечивали формиропо мере перехода к верхним интервалам, вание изоляционной завесы в каждом оставаясь постоянным в пределах одного интервале, но радиус распространения в интервала. При этом формируется ряд изонижнем интервале не превышал контура ляционных завес 7, которые, стыкуясь, об- 10 изоляционной завесы, созданной в горной разуют надежный водоизоляционный выработке. Это необходимо для того, чтобы экран при сооружении изоляционной завесы в Способ изоляции подземных полостей нижнем интервале зоны интенсивной треосуществляется в следующей последовэ-, щиноватости не происходило выходов растельности. 15 твора в горную выработку. Осуществляют бурение скважины, В следующем, вышележащем интервавскрывающей подземную полость, наприле давление нагнетания тампонажного мер старую горную выработку. В процессе раствора также должно обеспечивать форбурения одним из известных способов, намирование завесы, но без выхода раствора пример расходометрией, определяют мощ- 20 в зону горной выработки и т.д. Например, ность зоны интенсивной трещиноватости, при исследовании зоны интенсивной трерасположенной над горной выработкой. Защиноватости установлено, что ее мощность тем вскрывают подземную полость и опресоставляет 40 м, при этом по гидрогеологиделяют ее размеры по высоте. На ческим характеристикам зона подразделяосновании проведенных исследований оп- 25 ется на 3 участка, характеристика которых ределяют необходимый размер изоляционприведена в табп.1. ной завесы, которую требуется создать в Для создания изоляционной завесы подземной выработке вокруг шахтного расчетных размеров на глубине 240-230 м ствола. Например, исседованиями установнеобходимо выделение двух интервалов лено, что высота расположенной на глубине 30 тампонирования: 240-235м и 235-230 м. На 240 м старой горной выработки составляет следующем проницаемом участке зоны 1 м, а пластовое давление - 0,7 МПа. интенсивной трещиноватости (глубина Расчетный радиус изоляционной заве230-210 м) выделяют два интервала тампосы, которую необходимо создать вокруг нирования : 230-220 м и 220-210 м. Участок шахтного ствола в зоне горной выработки, 35 210-200 м тампонируется за одну заходку. составляет 30 м. Объем тампонажного расДля каждого интервала тампонирования onтвора для сооружения такой завесы ределяют объем и давление нагнетания! составит 2826 м . Определив объем тамтампонажного раствора. При этом давление нагнетания тампонажного раствора увелипонажного раствора для сооружения изо40 чивают в каждом интервале по мере удалеляционной завесы и давление нагнетания, осуществляют закачку тампонажного расния интервалов тампонирования от кровли твора в горную выработку. Нагнетание расподземной полости, оставляя его постоянтвора соуществляют через пакерующее ным в пределах одного интервала. Расчетустройство 3 (фиг.1), установленное в кровные давления нагнетания \л объемы ле старой горной выработки. 45 тампонажного раствора для каждого интерПо окончании нагнетания тампонажновала приведены в табл.2. го раствора в горную выработку пакеруюСооружение изоляционных завес предщее устройство снимают и на его месте ложенным способом обеспечивает надежустанавливают пробку, изолируя таким обную водоизоляцию шахтных стволов, разом созданную завесу от зоны интенсив- 50 позволяет снизить остаточные водопри+оки ной трещиноватости. Создаваемая пробка до норм. может выполняться одним из известных Данный способ будет применен при способов, например, цементная или гидротампонаже старых горных выработок во механическая пробка. время сооружения воздухоподающего ствоПосле изоляции зоны интенсивной тре- 55 ла шахты, щиноватости от созданной изоляционной завесы в старой выработке приступают к Формула изобретения сооружению завесы в самой зоне трещиноСпособ сооружения водоизоляционной ватости. С этой целью детально исследуют завесы" при проходке шахтного ствола, зону интенсивной трещиноватости методом включающий бурение скважин, вскрываю 1596854 тампонирования подземной полости в ее кровле устанавливают разобщающую пробку, а дальнейшее нагнетание тампонажного раствора в зону интенсивной трещиноватости осуществляют под давлением, увеличивающимся от интервала к интервалу по мере удаления от кровли затампонированной подземной полости оставляя его постоянным в пределах одного интервала щих зону интенсивной трещиноватости до подсечения подземной полости, и нагнетание через них тампонажного раствора в вышеуказанные зоны, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повышения качества водоизоляционной завесы и снижения расхода тампонажного раствора, нагнетание тампонажного раствора осуществляют поинтервально снизу вверх, причем после Т а блица1 Участки зоны Мощность участ- Наибольшее рас- Трещинная пус- Необходимый ратрещиноватости, ков, м крытие трещин, тотность, % диус завесы,м м 240-230 230-210 210-200 м 0,2 0.2 0,1 10 20 10 25 25 20 2,0 10 1.5 Таблица2 Интервалы тампонирования, м 240-235 235 -230 230- 220 220-210 210-200 Фиг.г Мощность интервалов, м 5 5 10 10 10 Обьем тампонажного раствора, м 200 200 200 200 63 Фиг.2 Давление нагнетания, МПа 2,3 2.6 3.2 3,7 4.2 1596854 Фиг.3 Редактор З.Ходакова 7 Составитель Л.Черепенкина Техред М.Моргентал Корректор Т Патай Заказ 3205/ДСП Тираж 223 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул.Гагарина, 101