способ упрочнения горных пород вокруг горной выработки

Формула изобретения

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ВОКРУГ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ, включающий бурение скважин, нанесение на поверхность выработки изолирующего покрытия, нагнетание в скважины твердеющей водной суспензии и отфильтровывание из нее жидкой фазы в выработку, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ, изолирующее покрытие выполняют из проницаемого материала и производят через него отфильтровывание жидкой фазы водной суспензии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам инъекционного упрочнения трещиноватых пород твердеющими водными суспензиями вокруг выработок с обнаженной породной поверхностью.

Известен способ крепления горных выработок, включающий бурение скважин, нагнетание в скважины воды, фиксацию участков интенсивного выхода воды на поверхность выработки, нанесение изолирующего покрытия на отмеченные участки и нагнетание в скважины тампонажного раствора [1].

Недостаток данного способа заключается в том, что при густой сети трещин на поверхности выработки изоляции всех трещин, из которых наблюдается интенсивный излив воды, приводит к формированию на поверхности выработки сплошного изолирующего покрытия. При этом в случае применения для тампонажа твердеющих водных суспензий изолирующее покрытие, препятствуя отфильтровыванию жидкой фазы из суспензии, приводит к ухудшению качества упрочнения в целом.

Известен способ упрочнения горных пород, включающий бурение вокруг каждой тампонажной скважины дренажных скважин, заполнение дренажных скважин материалом, способным отфильтровывать жидкую фазу из трещин, возведение водонепроницаемой крепи (изолирующего покрытия) и нагнетание цементного раствора (твердеющей водной суспензии) в тампонажные скважины [2].

Недостаток этого способа заключается в значительном повышении стоимости и трудоемкости инъекционного упрочнения трещиноватых пород вследствие необходимости бурения дополнительных дренажных скважин.

Цель изобретения - снижение затрат на бурение скважин.

Использование изобретения позволяет снизить трудоемкость и стоимость упрочнения горных пород твердеющими водными суспензиями за счет исключения необходимости бурения и оснащения дренажных скважин, предусмотренных прототипом.

Сущность изобретения заключается в том, что бурят скважины, наносят на поверхность выработки изолирующее покрытие, нагнетают в скважины твердеющую водную суспензию, а отфильтровывание жидкой фазы твердеющей водной суспензии в выработку из упрочняемого горного массива производят непосредственно через изолирующее покрытие, которое выполняют из материала, проницаемого для жидкой фазы нагнетаемой в массив суспензии.

Способ осуществляют следующим образом.

Выбирают тип твердеющей водной суспензии, например цементный раствор, и изолирующего покрытия, проницаемого для жидкой фазы цементного раствора (воды), например аэрированный набрызгбетон. Аэрированный бетон приготавливают по известной технологии. При этом состав бетона подбирают таким образом, чтобы размер эффективных поровых каналов в затвердевшем аэрированном бетоне составлял бы не более 0,15-0,2 мм (в поры с таким раскрытием цементные частицы не проникают). С этой целью предварительно в лабораторных условиях изготавливают образцы аэрированного бетона различного состава и на основе изучения их пористости подбирают требуемый состав смеси для приготовления аэрированного бетона.

Производят бурение цементационных скважин и нанесение на поверхность выработки аэрированного бетона способом набрызга слоем толщиной 20-40 мм.

При достижении изолирующим покрытием требуемой прочности производят нагнетание цементного раствора в цементационные скважины.