Способ водоизоляции горных выработок в пористых песчаниках

 

Изобретение относится к области горного дела, а именно к водоизоляции горных выработок путем электрохимической обработки пористых пород, и позволяет повысить эффективность защиты горных выработок от притока подземных вод. Для этого в пробуренные скважины 2 устанавливают электроды-инъекторы 3 и подают на них напряжение постоянного тока с одновременной инъекцией Б горную породу растворов электролитов . В качестве электролитов используют силикат натрия с добавкой кремнефтористой кислоты в соотношении 10:1 и плотностью 1,04-1,042 г/см. Электрообработку песчаника выполняют в течение 28-32 ч при напряжении 380-400 В и плотности тока по активному сечению в начале процесса ,5 А/м-, а в конце 3,0-3,5 А/м. Применение раствора силиката натрия и отвердителя (кремнефтористоводородная кислота ) с пониженной плотностью позволяет кальматировать поры песчаника за счет процессов гелеобразования и кристаллизации. Низкая вязкость раствора электролита обеспечивает удовлетворительный радиус инъекции. 1 ил. с е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F. 21 Р 11 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3943735/22-03 (22) 02.08.85 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Специализированное производственное объединение по тампонажным и геологоразведочным работам «Спецтампонажгеология» (72) Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, В. А. Лагунов и П. Н. Должников (53) 622.281.9 (088.8) (56) Трупак Н. Г. Справочник по сооружению шахтных сливов специальными способами. — М.: Недра, 1980, с. 68 — 195.

Жинкин Г. Н. Электрохимическая обработка глинистых грунтов в основаниях сооружений. — М.: Стройиздат, 1980, с. 127 в 137. (54) СПОСОБ ВОДОИЗОЛЯЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ПОРИСТЫХ ПЕСЧАНИКАХ (57) Изобретение относится к области горного дела, а именно к водоизоляции горных выработок путем электрохимической обработ ки пористых пород, и позволяет IloBblcHTb

ÄÄSUÄÄ 1408077 A 1 эффективность защиты горных выработок от притока подземных вод. Для этого в пробуренные скважины 2 устанавливают электроды-инъекторы 3 и подают на них напряжение постоянного тока с одновременной инъекцией в горную породу растворов электролитов. В качестве электролитов используют силикат натрия с добавкой кремнефтористой кислоты в соотношении 1О:1 и плотностью 1,04 — 1,042 г/см . Электрообработку песчаника выполняют в течение 28 — 32 ч при напряжении 380 — 400 В и плотности тока по активном сечению в начале процесса

9,1 — 9.5 А/м -, а в конце 3,0 — 3,5 А/м- . Применение раствора силиката натрия и отвердителя (кремнефтористоводородная кислота) с пониженной плотностью позволяет кальматировать поры песчаника за счет процессов гелеобразования и кристаллизации. Низкая вязкость раствора электролита обеспечивает удовлетворительный радиус инъекции.

1 ил.

1408077

Формула изобретения

Составитель >1. Березкина

Редактор В. Бугренкова Техред И. Верее Корректор A. Обручар

3.а каз 3283, 34 Тиран(459 Г1одписное

В11ИИПИ Государств<нного к<>митета СССР ио деда>в изобретений и открь«тий

113035, Москва, >К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производствеllll<>-полиграфическое ll«>c .«Ilðèÿòèå, г Ужгород, уги Проектная, 4

Изобретение относится к горному делу, в именно к водоизоляции горных выработок

1«утем электрохимической обработки пористых пород, и может быть использовано для создания водоизоляционных завес в мелкодисперсных песчаниках при строительстве ц«ахтнь«х стволов, а также производстве про1содческих и очистных работ в горных вы1>аботках.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты горных выработок от 10

1«ритока подземных вод.

На чертеже изображена схема осущестления способа.

Способ осуществляют следующим обраом.

В пористом песчанике сооружают бетонук) подушку 1. В песчанике на расстоянии ,8- — 1,2 м бурят скважины 2 на заданную лубину, в которые устанавливают электро, ы-инъекторы 3 с пакерующим устройтвом 4. На электроды-инъекторы надеваются наголовники 5. В емкостях 6 и 7 готоится раствор электролита, в качестве котоого используется силикат натрия с добав«(о«4 кремнефтористоводородной кислоты в оотношении 10:1. и плотностью 1,04— ,042 г/см . К анодному электроду из емкосей 6 и 7 посредством подкачивающего наоса 8 подается по шлангам раствор элекролита, к катоду подсоединяется откачиающий насос 9 для выделения катодной оды. От преобразователя 10 тока по кабе. ю 11 на электроды-инъекторы 3 подается остоянный электрический ток напряжением ,80 — 400 В. Электрическую обработку песча«нка вь>полняк>т в течение 28 — -32 ч при плот«,ости тока по активному сечению в начале т«роцесса 9,1 — 9,5 А/м, а конце 3,0 — 3,5 А/м

Применение раствора силиката натрия и утвердите <«я (крем нефтористоводородная кис.1ота) с пониженной плотностью позволяет

« альматировать горы песчаника за счет процессов гелеобразования и кристаллизации, низкая вязкость раствора электролита обес- 40

Печивает удовлетворительный радиус инъекции. Исследованиями установлено, что раствор силиката натрия плотностью ниже

1,04 г/см не позволяет получить гель с длительно устойчивой структурой, а раствор с плотностью 1,05 г/смз и больше имеет неудовлетворительный радиус инъекции и малый интервал времени гелеобразования.

Наилучшие результаты по снижению коэффициента проницаемости песчаника достигаются при плотности силиката натрия и крем нефтористоводородной кислоты 1,04—

1,04 г/см, взятых в соотношении 1:10.

Поскольку силы молекулярного воздействия между жидкостью и стенками песчаника очень велики, то инъекция раствора электролита преимущественно протекает за счет электрохимических процессов. Эффективность их зависит от плотности тока между электродами. Оптимальная плотность тока 9 — 10 А/м . В результате инъекции раствора и структурообразовательных процессов в порах удельное электрическое сопротивление песчаника увеличивается, а плотность тока за 28 — 32 ч снижается до 3—

4 А/м . Поддержание указанных режимов по плотности тока обеспечивается напряжением на электродах 380 †4 B в течение всего времени обработки горной породы.

Способ водоизоляции горных выработок в пористых песчаниках, включающий бурение скважин, установку в них электродовинъекторов, подачу на электроды напряжения постоянного тока с одновременной инъекцией в горную породу раствором электролитов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты горных выработок от притока подземных вод, в качестве электролита используют силикат натрия с добавкой кремнефтористоводородной кислоты в соотношении 10:1 и плотностью

1,04 — 1,042 г/см, а электрообработку песчаника выполняют в течение 28 — 32 ч при напряжении 380 †4 В и плотности тока начальной 9,1 — 9,5 А/м и конечной — 3,0—

3,5 A/м .