Способ проходки горной выработки

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке горных выработок с применением тампонирования горных пород. Цель изобJ / ретения - повышение безопасности проходческих работ в обводненных твердых породах и сокраш,ение объема тампонажных работ. Способ включает бурение из забоя горной выработки 1 наклонных скважин 8 за пределы границы 7 опасной по прорывам воды зоны и осевой скважины 13, затем осуществляют создание защитного экрана 12 путем комуфлетного взрывания горной массы за контуром выработки 1 и нагнетания в нее тампонажного раствора. После этого производят дренаж пород, бурение и взрывание щпуров в пределах контура выработки и отгрузку горной массы из забоя. Защитный экран 13 создают вокруг опасной по прорывам зоны путем последовательного образования бокового экрана вокруг продольной оси выработки, дренажа пород и образования торцовой части экрана 12. Камуфлетное взрывание горной массы производят из призабойной части тампонажных скважин. Дренаж пород осуществляют через осевую тампонажную скважину 13. 10 ил. (О (Л fkiS сд о:) О ND Is5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1453022 A 1

<5И 4 Е 21 D 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4253897/23-03 (22) 02.06.87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) Ю. С. Осипенко. А. Т. Усатюк, М. В. Ряжских, А. И. Владимиров, В. В. Аистов и Н. В. Пешнин (53) 624.191.6:624.157.34 (088.8) (56) Насонов И. Д. и др. Технология строительства подземных сооружений, ч. 111—

М.: Недра, 1983, с. 267 — 275.

Авторское свидетельство СССР

¹ 794222, кл. Е 21 D 9/00, 1979. (54) СПОСОБ ПРОХОДКИ ГОРНОЙ

ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проходке горных выработок с применением тампонирования горных пород. Цель изоб5

4 ретения — повышение безопасности проходческих работ в обводненных твердых породах и сокращение объема тампонажных работ. Способ включает бурение из забоя горной выработки 1 наклонных скважин 8 за пределы границы 7 опасной по прорывам воды зоны и осевой скважины 13, затем осуществляют создание защитного экрана 12 путем комуфлетного взрывания горной массы за контуром выработки 1 и нагнетания в нее тампонажного раствора.

После этого производят дренаж пород, бурение и взрывание шпуров в пределах контура выработки и отгрузку горной массы из забоя. Защитный экран 13 создают вокруг опасной по прорывам зоны путем последовательного образования бокового экрана вокруг продольной оси выработки, дренажа пород и образования торцовой части экрана 12. Камуфлетное взрывание горной массы производят из призабойной части тампонажных скважин. Дренаж пород осуществляют через осевую тампонажную скважину 13. 10 ил.

1453022

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам проходки горных выработок с применением тампонирования

rop н ых пород.

Целью изобретения является повышение безопасности проходческих работ в обводненных твердых породах и сокращение объема тампонажных работ путем послойного разделения прочностных и противофильтрационных функций зоны между контуром горной выработки и внешней границей защитного экрана.

На фиг. 1 изображена опасная по прорывам воды зона; на фиг. 2 — схема бурения тампонажных скважин; на фиг. 3— схема образования зоны повышенной трещиноватости; на фиг. 4 — схема нагнетания тампонажного раствора в скважи( ны; на фиг. 5 — схема бурения осевой скважины и дренаж горных пород; на фиг, 6 — схема формирования зоны повышенной трещиноватости в торцовой части; на фиг. 7 — схема нагнетания тампон аж ного раствора в осевую скважину; на фиг. 8 — сформированный защитный экран; на фиг. 9 — проходка горной выработки; на фиг. 10 — разрез

А — А на фиг. 9.

Способ осуществляют следующим образом.

Проходку горной выработки 1 останавливают в водоупорах (слабопроницаемых или осушенных) породах 2 (фиг. 1) на расстоянии в, равном размеру барьерного целика 3, отстроенного от обводненных твердых пород 4. По трассе 5, намечаемой к проходке горной выработки, отстраивают опасную по прорывам воды зону 6 с границей 7 на расстоянии от подошвы ai, кровли а и забоя аз выработки (фиг. 2). Размер опасной по прорывам воды зоны 6 можно определять по тем же зависимостям, что и ширину барьерного целика 3 с учетом структурного ослабления горных пород.

Из забоя горной выработки 1 разбуривают веер наклонных тампонажных скважин 8 (фиг. 2) за пределы границы 7 опасной по прорывам воды зоны 6.

Устья тампонажных скважин 8 оборудуют запорной аппаратурой и производят гидравлическое испытание кондукторов.

Затем формируют, зону 9 повышенной трещиноватости (фиг. 3) путем камуфлетного направленного взрывания призабойной части тампонажных скважин 8, выходящей за пределы границы 7. Тампонажные скважины 8 располагают таким образом, чтобы после взрыва получить зону 9 повышенной трещиноватости сплошной и замкнутой по боковой поверхности вокруг опасной по прорывам воды зоны 6.

В тампонажных скважинах 8 выделяют интервал нагнетания тампонажного раствора посредством установки тампонов 10

5

1О

t5

35 (фиг. 4) на .внутренней границе зоны 9 повышенной трещиноватости.

С использованием комплекса тампонажного оборудования 11 производят нагнетание тампонажного раствора (преимущественные пути движения раствора показаны стрелками) в зону 9 повышенной трещиноватости.

После затвердения тампонажного раствора образуется боковой противофильтрационный экран 12 (слабая по проницаемости пород зона) (фиг. 5), расположенный вокруг продольной оси выработки 1 и охватывающий опасную по прорывам воды зону 6. Затем из забоя горной выработки 1 приступают к бурению осевой тампонажной скважины 13 за пределы границы 7 (фиг. 6). Устье осевой скважины 13 оборудуют запорной аппаратурой и производят гидравлическое испытание кондуктора.

Через осевую скважину 13 производят дренаж пород в пределах зоны 6.

После дренажа пород формируют зону 9 повышенной трещиноватости (фиг. 6) в торцовой части путем камуфлетного взрывания призабойной части осевой скважины 13, выходящей за пределы границы 7. Зону 9 повышенной трещиноватости образуют так, чтобы она примыкала к противофильтрационному экрану 12.

В осевой скважине 13 (фиг. 7) выделяют интервал нагнетания тампонажного раствора посредством установки тампона 10 на пересечении скважины 13 контура 7 опасной зоны 6, С использованием комлекса тампонажного оборудования ll производят нагнетанйе тампонажного раствора (преимущественные пути движения раствора показаны стрелками) в зону 9 повышенной трещиноватости.

После затвердения тампонажного раствора в зоне 9 образуется торцовая часть противофильтрационного защитного экрана

12 (слабая по проницаемости пород зона, фиг. 8) . Вследствие примыкания торцовой части противофильтрационного экрана к его боковой замкнутой вокруг опасной по прорывам воды зоны 6 поверхности обеспечивают изоляцию от подземных вод горной выработки, намечаемой к проходке в обводненных твердых породах. Под защитой экрана 12 завершают проходку горной выработки 1 (фиг. 9 и 10) путем бурения и взрывания шпуров в пределах контура трассы выработки и последующей отгрузки из забоя отбитой горной массы. Проходку горной выработки 1 останавливают на расстоянии аз от торцовой части противофильтрационного экрана

12.

При необходимости дальнейшей проходки горной выработки 1 цикл работ повторяют, используя искусственно созданный барьерный целик вместо барьерного цели1453022

3 ка 3 в водоупорных (слабопроницаемых или осушенных) породах 2 (фиг. 1).

Зона между контуром намечаемой к проходке горной выработки и внешней границей противофильтрационного экрана 12 разделяется на два слоя как по вещественному составу и способу формирования, так и по функциональному назначению.

Первый слой представлен собственно противофильтрационным экраном 12, образованным посредством формирования в твердых породах зоны 9 повышенной трещиноватости и последующего нагнетания в нее тампонажного раствора. Роль противофильтрационного экрана 12 состоит в предотвращении фильтрации подземных вод в горную выработку при ее проходке.

Противофильтрационный экран 12 передает гидростатическое давление на следующий слой. Второй слой представлен твердыми породами между горной выработкой и внутренней границей противофильтрационного экрана 12. Его назначение состоит в том, чтобы принять гидростатическое давление и исключить разрушение горных пород под его действием. Поэтому параметры слоя (а, а2 и аз) рассчитываются на прочность.

Формула изобретения

Способ проходки горной выработки, включающий бурение опережающих осевой и наклонных тампонажных скважин, создание защитного экрана путем камуфлетного взрывания горной массы за контуром выработки и нагнетания в нее тампонажного раствора, дренаж пород, бурение и взрывание шпуров в пределах контура выработки и отгрузку отбитой горной массы из забоя выработки, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности проходческих работ в обводненных породах и сокращения объема тампонажных работ путем послойного разделения прочностных и противофильтрационных функций зоны между контуром горной выработки и внешней границей защитного экрана, последний создают вокруг опасной по прорывам воды зоны путем последовательного обра20 зования бокового экрана вокруг продольной оси выработки, дренажа пород и образования торцовой части экрана, при этом камуфлетное взрывание горной массы производят из призабойной части тампонажных скважин, а дренаж пород осуществляют через осевую тампонажную скважину.

1453022

1453022

1453022

1453022

12

12

Составитель В. Аверьянов

Редактор А.Шандор Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 7148/27 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 114осква, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4