Способ ослабления горного массива и ликвидации газодинамических явлений при его разработке

 

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано при проведении горных выработок по массивам различной крепости, опасным по горным ударам и выбросам породы, угля и газа. Цель - повышение эффективности ослабления массива за счет раскрытия дефектов структуры массива. В горном массиве бурят скважины или шпуры и через них насыщают массив растворами понизителей прочности (РПП). После насыщения массива РПП через те же скважины в массив нагнетают воду с веществами, увеличивающимися в объеме после смешивания с водой и диспергированными до размеров, соизмеримых с размерами дефектов структуры массива. Затем осуществляют выдержку времени до отфильтрации из массива излишков воды и увеличения объема вещества, оставшегося в дефектах структуры. После расширения, т.е. увеличения объема веществ в трещинах и порах, их раскрытия и разрушения скелета массива с образованием большого числа трещин этот массив повторно насыщают только водным РПП. При этом достигаются адсорбционное понижение прочности массива и дальнейшее трещинообразование.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Е 21 С 37/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

rlPH ГННТ СССР

1 (21) 4279422/23-03 (22) 27. 05. 87 (46) 07. 02. 90. Бюл. К 5 (75) Н.И.(щербак (53) 622.234 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1164416, кл. Е ?1 С 37/00, 1983.

Авторское свидетельство CCCI

К 787647, кл. Е 21 С 37/00, 1979. (54) СПОСОБ ОСЛАБЛЕНИЯ ГОРНОГО МАССИВА И ЛИКВИДАЦИИ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ ЕГО РАЗРАБОТКЕ (57) Изобретение относ»тся к горнорудной пром-сти и м.б, использовано при проведении горных выработок по массивам различной крепости, опасHbIM по горным ударам и выбросам породы, угля и газа. IIåëü — повышение эффективности ослабления массива за счет раскрытия дефектов структуры массива.

Изобретение относ»тс:я к горнорудной промышленности » может быть использовано при проведении горных выработок по массивам рнзличной крепости, по масс»вам, опасным по горным ударам и выбросам породы, угля и газа, а также при очистной выемке полезного ископаемого, в том числе по массивам выбросоопасным и опасным по выбросам угля, породы и газа, а также при управлении вмещающими породами в процессе очистной выемки.

Цель изобретения — повышение эффективности ослабления массива sa

„, SU 1541385 А1

В горном масс »ве бурят скважины или шпуры и через н»х насыщают массив растворами по»из»телей прочности (РПП). 1!осле насыщен»я массива РПП через те же скнажпны в массив нагнетают воду с веще.:-was»r увеличивающимися в объеме после смешивания с водой и д»спер»»рованными до размеров соизмеримых с размерами дефектов структуры касс»ва. Затем осуществляют выдержку времени до отфильтрации из массива излишков воды и увеличения объема вещества, оставшегося в дефектах структуры. После расширения, т.е, увеличения объема веществ в трещинах и порах, их раскрытия и разрушения скелета массива с образованием большого числа трещин этот масс»в повторно насьш1ают только водным РПП. При этом достигаются адсорбционное понижение прочности массива и дальнейшее трещинообразование.

4:ъ счет раскрытия дефектов структуры массива.

Способ реализуется следующим образом.

ОО

В горном массиве бурят скважины или шпуры, вводят в них гидрозатворы и насыщают этот л ассив растворами по низителей прочности сначала в режиме, равном удельному водопоглощению массива, а затем в режиме выше удельного водопоглощения массива, Затем в водный раствор пониз»теля прочности вводят вещества, увеличивающиеся в объеме после смешивания их с водой.

1541385

Составитель О.Попов

Техред 11,Д««дце Корректор В.Гирняк

Редактор B.jtàíêo

Заказ 270 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного ком«««ета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-и здательск««й к<>к>б»нат Патент, г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Конкретно JTBH«lb«p. операции выполняют следую«цим обра эом.

В растворосмеситель вводят сначала вещества, понижающие прочностные свой1

5 ства массива (раствор водный поверхнос.тных веществ и т.д.), включают ротор растворомешалки и через патрубок, расположенный у ротора растворомешалки, этот раствор подают на 10 насосную установку и далее через гидрозатвор в горный массив. Насыщают массив понизителем прочности в режиме, равном удельному водопоглои«ению, а . затем выше удельного водопоглощения массива, Затем в этом же рас творосмесителе делаЮт раствор водный понизитель прочности (тот же состав, например раствор ПАВ) и в него вводят вещества, увеличивающиеся в объеме

««осле смешивания их с водой, зятем цращением ротора образуют у патрубка

К насосу заданную дисперсность (со«1змериму«о с размерами дефектов струк«>уры массива) веществ в водном растворе и концентраци«о их, и подают этот раствор в горный массив сначала

Максимальной дисперс««о< ти и минимальной концентрации (например, днсперсность веществ первоначальная у патрубКа составляет сотые или тысячные доли миллиметра, а концентрация их меньше одного процента), а затем плавно

1 меньшая количесTB0 оборотов ротора растворосмесителя, в горный массив (««одают мень«ную дисперс ность веществ более высокую их концентрацик>, поВышают параметры нагнетания, эапо««« яют поры и трещины в массиве раствором. Затем осуществляют выдержку

Во времени до отфильтрации из массива

40 излишков воды и увеличения объема вещества, оставшегося в дефектах структуры (трещинах, порах и т.п ° )..

После расширения, т.е. увеличения

45 объема веществ в трен«и««ах и порах, их раскрытия и разрушении скелета массива с образованием большого чис— ла трещин на микро- и макроуровнях дефектной структуры массива этот массив насьп>«ают повторно только водным раствором понизителя прочности, чем достигается адсорбционное понижение прочности массива и дальнейшее трещинообраэование. Для дальнейшего понижения прочностных свойств ма< сива цикл ««агнетания этих растворов повторяется до тех пор, пока не будут достигнуты проектное понижение прочностных свойств массива и полная дегаэация массива, перенос опорного горного давления вглубь массива, разгруэ1 ка горного массива в проектируемой зоне ведения горных работ. В качестве упомянутых веществ могут быть использованы НРС, деревянная крошка и т.д.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ ослабления горного массива и ликвидации газодинамических явлений при его разработке, включающий бурение в массиве скважин или шпуров.

««асьп««ение массива через них ра "r««орами понизителей прочности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффект««в««ости ослабления массива за счет раскрытия дефектов структуры массива, после насыщения массива растворами понизителя прочности через те же скважины в массив нагнетают воду с ве«цествами, увеличивающимися в объеме после смен«ивания с водой и диспергированными до размеров, соизмеримых с размерами дефектов структуры массива, осуществляют выдержку во времени, достаточную для отфильтрации излишков воды иэ массива и увеличения объема названных веществ, а затем повторно осуществляют насыщение массива растворами понизителей прочности °