Способ гидроизоляции горных выработок калийных рудников

Авторы патента:

Борзаковский Борис Александрович (RU)

E21F17/103 - перемычки, например вентиляционные

Владельцы патента RU 2530944:

Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (ОАО "Галургия") (RU)

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для гидроизоляции затопленных участков и обводненных горных выработок. Техническим результатом изобретения является повышение герметичности контакта перемычки и вмещающего массива за счет гидроизоляции этого контакта. Для этого поверхность вруба под бетонную перемычку равномерно покрывают гидроизоляционным расширяющимся материалом, после чего возводят бетонную перемычку в границах обработанных стенок выработки, а выработку со стороны водопритока по периметру равномерно покрывают гидроизоляционным материалом. В бетонном теле перемычки размещают либо тюбинговую диафрагму, либо трубу-лаз, а также средства контроля герметичности перемычки, а покрытие стенок выработки гидроизоляционным материалом выполняют при возникновении аварийной ситуации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известен способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод из геологических нарушений, в котором гидроизоляция достигается возведением в подземных выработках сдвоенных перемычек из бетона, усиленного арматурой (з. 201171238 EA, МПК E21D 11/38, заявл. 07.09.2011, опубл. 29.03.2013, Бюл. 3).

Однако указанная перемычка имеет сложную конструкцию, кроме того она не исключает возможное выщелачивание из стенок выработки при затоплении выработки пресной или слабоминерализованной водой.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ гидроизоляции при помощи шахтной гидроизоляционной перемычки, состоящей из бетонной стенки, контактирующей с вмещающими породами. В тело бетонной стенки вмонтированы опрессовочные патрубки. Гидроизоляция контакта достигается разбуриванием шпуров по опрессовочным патрубкам и опрессовкой. По разбуренным шпурам подают скрепляющие растворы, например на основе эпоксидных смол (Пат. 2219350 Российская Федерация. МПК E21F 17/103, з. №2002115514, заявл. 10.06.2002, опубл. 20.12.2003, Бюл. 35).

Недостатком известной конструкции является то, что обработка контакта осуществляется после возведения перемычки, обработка контактов в месте пробуренных шпуров точечная, отсутствует возможность визуального контроля качества опрессовки.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности гидроизоляционной перемычки за счет гидроизоляции контакта «перемычка - вмещающие породы» и увеличении продолжительности растворения стенок выработки до поступления воды к гидроизолируемому контакту у перемычки. Техническим результатом изобретения является повышение герметичности контакта тела перемычки и вмещающего массива за счет гидроизоляции этого контакта.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе гидроизоляции горных выработок калийных рудников, заключающемся в возведении бетонной гидроизоляционной перемычки в форме трапеции, бетонные стенки которой контактируют с вмещающими породами, поверхность вруба под бетонную перемычку равномерно покрывают гидроизоляционным расширяющимся материалом, после чего выработку со стороны водопритока по периметру равномерно покрывают гидроизоляционным материалом, а в границах обработанных стенок вруба возводят бетонную перемычку.

В бетонном теле перемычки размещают либо тюбинговую диафрагму, либо трубу-лаз, а также средства контроля герметичности перемычки.

Размер обработанного массива со стороны водопритока составляет не менее толщины перемычки.

Повышение надежности гидроизоляционной перемычки достигается за счет обработки вмещающих пород гидроизоляционными материалами. Повышение герметичности контакта тела перемычки и вмещающих пород достигается за счет предварительной гидроизоляции контакта до возведения бетонного тела перемычки. Увеличение продолжительности растворения стенок выработки и соответственно времени подхода воды к контакту «перемычка - вмещающие породы» обеспечивается за счет обработки стенок выработки гидроизоляционным материалом.

Сущность способа гидроизоляции поясняется чертежом, где изображена схема гидроизоляционной защиты.

На чертеже обозначено: 1 - бетонная перемычка, 2 - расширяющийся гидроизоляционный материал, 3 - участок выработки, 4 - горная выработка, 5 - направление возможного водопритока.

Способ гидроизоляции осуществляется следующим образом.

В горной выработке 4 проходят вруб под перемычку. Затем на поверхность вруба любым способом наносят расширяющийся гидроизоляционный материал 2, являющийся уплотнением между бетонной перемычкой и вмещающими породами.

Участок выработки 3 со стороны направления возможного водопритока 5 до возводимой перемычки 1 обрабатывают гидроизоляционным материалом, затрудняющим растворение стенок горной выработки. При этом размер обработанного массива со стороны водопритока составляет не менее толщины перемычки.

Нанесение гидроизоляционных покрытий должно быть равномерным.

После чего в границах стенок вруба, обработанных расширяющимся гидроизоляционным материалом 2, возводят бетонную перемычку 1, которая может быть представлена сплошным бетонным телом, а может включать, например, трубу-лаз или тюбинговую диафрагму, а также средства для контроля герметичности перемычки.

В случае если бетонное тело перемычки включает тюбинговую диафрагму (или трубу-лаз), то покрытие стенок выработки гидроизоляционным материалом можно выполнить после возведения тела перемычки, например, при возникновении аварийной ситуации.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что при обработке вруба гидроизоляционным материалом осуществляется визуальный контроль качества его нанесения. При возможном проникновении пресных или слабоминерализованных вод на контакт «перемычка-вмещающие породы» при взаимодействии воды и расширяющегося гидроизоляционного материала происходит расширение гидроизоляционного материала, при этом обеспечивается герметизация водопроводящего канала. Обработка стенок выработки со стороны возможного водопритока также затрудняет попадание воды на контакт с соляными породами и уменьшает вероятность образования полостей выщелачивания на стенках выработки.

Совокупность обработки стенок выработки и контакта «перемычка-вмещающие породы» современными гидроизоляционными материалами позволяет повысить надежность гидроизоляционного сооружения, продлить срок его службы.

1. Способ гидроизоляции горных выработок калийных рудников, заключающийся в возведении бетонной гидроизоляционной перемычки в форме трапеции, бетонные стенки которой контактируют с вмещающими породами, отличающийся тем, что поверхность вруба под бетонную перемычку равномерно покрывают гидроизоляционным расширяющимся материалом, после чего выработку со стороны водопритока по периметру равномерно покрывают гидроизоляционным материалом, а затем возводят бетонную перемычку в границах обработанных стенок вруба.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в бетонном теле перемычки размещают либо тюбинговую диафрагму, либо трубу-лаз, а также средства контроля герметичности перемычки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что размер обработанного массива со стороны водопритока составляет не менее толщины перемычки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Технический результат направлен на повышение устойчивости закладочной перемычки, сокращение времени, затрачиваемого на возведение закладочной перемычки.

Способ возведения безврубовой перемычки в штольне, пройденной в склоне горы // 2503817

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение надежности возведения перемычки в штольне, пройденной в склоне горы.

Вентиляционный клапан подземной выработки // 2479722

Изобретение относится к горному делу и подземному строительству и может быть применено в качестве вентиляционного клапана подземных выработок. .

Способ изоляции аварийного участка подземной выработки // 2471075

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных действующих горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .

Способ изоляции аварийного участка подземной выработки // 2462596

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных участков подземных горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .

Способ изоляции аварийного участка подземной выработки // 2459087

Способ изоляции аварийного участка при подземной разработке угольных пластов // 2459085

Способ защиты от ударной воздушной волны и продуктов взрыва // 2408788

Изобретение относится к способам защиты от ударной воздушной волны и продуктов взрыва, в частности к атомной энергетике, и может быть использовано для защиты окружающей среды от ударной воздушной волны и продуктов аварийного взрыва на подземных АЭС и заводах по производству взрывчатых веществ, боеприпасов, на складах и хранилищах взрывоопасных и радиоактивных материалов.

Способ гашения взрывной ударной волны // 2404365

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для гашения взрывной волны в горных выработках. .

Способ возведения закладочной перемычки // 2382883

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. .

Способ возведения водонепроницаемой перемычки // 2532937

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для изоляции выработок от воды и рассола, а также для удержания закладочных пульп. Техническим результатом является повышение надежности герметизации перемычки за счет изоляции ее контакта со стенками и почвой выработки. Способ включает проходку вруба по периметру горной выработки, монтаж перемычки, фиксацию ее на стойки, крепление водонепроницаемого материала на поверхность перемычки. После установки щита перемычки на стенках и почве выработки со стороны предполагаемого потока создают гладкую поверхность нанесением слоя штукатурки, после чего герметично фиксируют водонепроницаемый материал. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Взрывоустойчивое перемычное устройство // 2554371

Изобретение относится к возведению перемычек в горнорудной промышленности, а более конкретно к устройству перемычек в подводящих выработках отработанных очистных лав и в выработках у запожаренных участков в газовых шахтах. Техническим результатом является повышение устойчивости перемычки. Перемычка в выработке устанавливается без врубов, подвижной и с проемным окном, закрытым с обратной стороны щитовым листом, с укрепленной рамой по щиту и отверстиями в раме для входа лучевых прутьев, соединяющих саму раму и отрезок трубы с отверстиями по трубе, которая входит в середину щитового листа и через которую проходит металлическая тяга, зацепленная за поперечный трос, закрепленный анкерами в боковых стенках выработки. При этом при взрыве ударная волна сдвигает безврубовую перемычку и щитовую заслонку в окне, которая направляет часть волны на борта и кровлю выработки, а основную ударную волну воспринимает заднее ограждение, состоящее из мешков пламегасящей инертной пыли, второго заграждающего щита на металлической тяге, разделяющего сыпучие материалы, и комплектом упорных стоек на выходе. 1 ил.

Способ локализации высокотоксичных и экологически опасных веществ в горной выработке при взрывных работах // 2580331

Изобретение относится к технике защиты окружающей среды от опасного и вредного воздействия высокотоксичных и экологически опасных веществ и может быть использовано для предотвращения последствий аварийных ситуаций при проведении в горной выработке взрывных работ с зарядами или взрывными устройствами. Способ локализации высокотоксичных и экологически опасных веществ в горной выработке при взрывных работах включает возведение заслонов с образованием герметичных рабочего объема и по крайней мере одного буферного объема. В заслонах размещают системы откачки для создания пониженного давления по отношению к атмосферному давлению. Величина откачки из рабочего объема больше возможного объема газовых продуктов, образующихся при подрыве взрывного устройства. Величина откачки из буферного объема в несколько раз больше возможного объема содержащей газообразные продукты взрыва среды, натекающей через заслон из рабочего объема. Технический результат: повышение защиты окружающей среды от высокотоксичных или экологически опасных продуктов взрыва. 1 ил.

Искусственная плотина распределенного подземного резервуара для угольных шахт и способ ее возведения // 2611095

Изобретение относится к гидротехническому строительству и, в частности, к искусственной плотине распределенного подземного резервуара для угольных шахт и способу ее возведения. Техническим результатом является формирование слоя, препятствующего просачиванию, из пустой или лессовой породы. Искусственная плотина распределенного подземного резервуара для угольных шахт, содержащая опорный слой, слой, препятствующий просачиванию, и слой бетонной конструкции, которые выполнены последовательно во вспомогательном штреке от внутренней стороны наружу, причем слой бетонной конструкции заделан в угольные целики безопасности и/или окружающие горные породы вокруг вспомогательного штрека, а слой, препятствующий просачиванию, выполнен из пустой или лессовой породы, и пространство между опорным слоем и слоем бетонной конструкции заполнено слоем, препятствующим просачиванию. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Затвор поворотный защитно-герметический для перегонного тоннеля метрополитена // 2619620

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации тоннелей метрополитена, более конкретно к затвору поворотному защитно-герметическому для перегонного тоннеля метрополитена. Изобретение направлено на упрощение конструкции механизма герметизации рельс. Затвор включает защитное полотно, закрепленное посредством поворотных и опорной петель, механизм поворота полотна, механизм герметизации полотна, механизм герметизации рельс. Механизм герметизации рельс снабжен опорной балкой, выполненной в виде сварной металлической конструкции, установленной в нижней части защитного полотна затвора и закрепленной на нем посредством цилиндрических опор, которые одним концом жестко закреплены на защитном полотне. Привод механизма герметизации рельс представляет собой конический мотор-редуктор с выходным валом, два консольных конца которого выполнены с резьбой противоположного направления нарезки с размещением на них полых толкателей. Рычажная система механизма герметизации рельс состоит из соединенных между собой, с опорной балкой и с приводом пары тяг, пары верхних и пары нижних рычагов, при этом каждая из пары тяг одним концом шарнирно соединена с одним из полых толкателей, а вторым концом в общем узле соединения шарнирно соединена с одним концом верхнего рычага и одним концом нижнего рычага, второй конец каждого верхнего рычага шарнирно соединен с опорой, жестко закрепленной на защитном полотне затвора. Второй конец каждого из нижних рычагов посредством шаровой опоры соединен с металлической конструкцией опорной балки, причем в теле металлической конструкции опорной балки выполнены вертикальные прорези, внутри которых расположены боковые поверхности опорных шайб, установленных на свободных концах цилиндрических опор опорной балки. В нижней части металлической конструкции опорной балки по всей ее длине закреплено уплотнение. 9 ил.

Способ отработки месторождений полезных ископаемых, опасных по газо- и геодинамическим явлениям // 2620687

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, опасных по газо- и геодинамическим явлениям. В забое производят отделение потоков газа от взрывоопасной пыли, подготавливают изолированную выработку, изолируя ее от выработанного пространства забоя перемычкой с люк-лазом и выпуклой ударостойкой заслонкой. Сопло всасывающего газопровода крепят на кровле у забоя выработки, а сопло пылепровода устанавливают в нижней части выработанного пространства на его почве. Вентиляторы местного проветривания включают на отсос от забоя, на всасывание в изолированную выработку, где, смешивая потоки газа с шахтной пылью, изготавливают газонасыщенные пылегазоугольные брикеты, перемешивая продукты разрушения полезного ископаемого и вмещающих пород, уплотняя их давлением. Прочность полученных брикетов повышают добавлением вяжущих веществ, например нефтебитумов, а полученную смесь выдавливают через калибровочные отверстия в контейнер-брикетосборник. Затем брикеты сушат и герметизируют. Обеспечивается предотвращение взрывов газа и шахтной пыли, образующихся при добыче полезных ископаемых и проходке горных выработок современными высокопроизводительными комплексами, использование этих газов и пыли для изготовления энергоемких брикетов и исключение выбросов в атмосферу вредных веществ. 2 ил.

Способ гидроизоляции горных выработок калийных рудников // 2634760

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для гидроизоляции затопленных участков и обводненных горных выработок. Техническим результатом является повышение гидроизоляции горных выработок. Способ гидроизоляции горных выработок калийных рудников, включающий проходку вруба, возведение бетонного тела перемычки, стенки которого контактируют с вмещающими породами. Причем гидроизоляцию горной выработки осуществляют тампонированием вмещающих водорастворимых соляных пород и бетонного тела перемычки через ряды вееров скважин, которые бурят из специально пройденной выработки. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Вентиляционный клапан подземной выработки // 2641347

Изобретение относится к средствам инженерного обустройства подземных горных выработок, а именно к клапанам противопожарным вентиляционным, предназначенным для регулирования количества воздуха, проходящего в поперечном сечении тоннеля, блокирования распространения огня и продуктов горения при возникновении пожара в тоннеле. Техническим результатом является обеспечение надежной работы вентиляционного клапана. Клапан содержит опорную раму (обрамление), вмонтированную в стены тоннеля, шарнирно закрепленную на обрамлении створку (полотно), механически связанный с полотном и обрамлением механизм закрытия-открытия полотна и узел герметизации зазора между полотном и обрамлением при закрытом полотне, выполненный в виде кольцевого уплотнения из эластичного материала, размещенного между сближающимися поверхностями полотна и обрамления при закрытии клапана. При этом узел герметизации зазора выполнен в виде жесткого буртика, размещенного по периметру обрамления в зоне примыкания к обрамлению полотна, при этом по обе стороны от буртика на обрамлении закреплен огнезащитный эластичный уплотнительный профиль, выполненный из материала, значительно увеличивающегося в объеме при нагревании, а высота буртика меньше высоты эластичного уплотнительного профиля, при этом буртик служит ограничителем начальной деформации эластичного уплотнителя при закрытии полотна и служит армирующим элементом при увеличении объема уплотнителя при его нагревании. 3 ил.

Герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок и способ ее сооружения // 2645700

Группа изобретений относится к горной промышленности и может быть использована для изоляции части шахтных горизонтальных выработок от обводнения или от проникновения находящихся под избыточным давлением газа и жидкостей из подземных хранилищ. Техническим результатом является повышение эффективности гидроизоляции перемычки по контуру шахтной горизонтальной выработки за счет исключения отрицательного влияния различной деформирующей способности материалов тела перемычки и горных пород путем изменения плотности материала контактного уплотняющего слоя в процессе сооружения перемычки. Герметизирующая перемычка включает заглубленное в контурный вруб бетонное тело, периферийную металлическую арматуру, контактный слой с породным массивом и по крайней мере одну, проходящую через бетонное тело, трубу. При этом периферийная металлическая арматура выполнена из продольных и поперечных связей, поперечные связи, кроме крайних, выполнены в виде поясов с углублениями, в которых размещены торообразные перфорированные элементы, например, из эластичного материала, каждая полость которых соединена по крайней мере одной трубой, выведенной за пределы торца бетонного тела со стороны охраняемой части горизонтальной выработки, а проходящая через бетонное тело труба оснащена задвижкой. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 15 ил.