Способ сооружения противофильтрационных завес

1006575 Составитель В. Тычина Редактор Н. Егорова Техред И, Верес Корректор М. Коста Заказ 2066/46 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13036, Москва, Ж - 36, Раушская наб., д. 4/Ь филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4Изобретение относится к горному делуи может быть использовано при созданиипротивофильтрационных завес (ПФЗ),уменьшении водопритока в карьеры, снижении активизации карстового процесса.Известен способ создания ПФЗ типа стена в грунте, согласно которому в грунтепроходят траншею с последующим ее заполнением водонепроницаемым материалом 11.Недостатком этого способа является то,что он применим только в рыхлых грунтах 10на глубинах до 50 м,Известен также способ сооружения инъекционных ПФЗ, заключающийся в буренииодного или нескольких рядов скважин споследующим нагнетанием твердеющих тампонажных растворов. Для заполнения крупных трещин и карстовых пустот рекомендуется нагнетание песчано-глинистого раствора 12).Недостатком указанного способа является высокая стоимость приготовления закладочного материала, а в случае примененияпесчано-глинистого раствора - низкая механическая прочность тела ПФЗ, возможность вымывания мелких частиц потокомподземных вод.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсяспособ сооружения противофильтрацнонныхзавес, включающий бурение по крайней мередвух рядов инъекционных скважин в потокгрунтовых вод, подачу через них закладочного материала различных фракций 2,Недостатком известного способа является то, что закладочный материал подается в скважины без разделения на гранулометрические фракции, в результате чегов карстовых полостях первоначально откладываются крупнозернистые частицы, затем среднезернистые и мелкозернистые.Это создает возможность вымывания мелких частиц высоконапорными водами, чтообуславливает недостаточную эффективность, а также низкую механическую прочность ПФЗ.Цель изобретения - повышение прочности тампонируемого массива и снижениепроницаемости ПФЗ путем применения соответствующей технологии закладочных итампонажных работ.Поставленная цель достигается тем, чтопо способу сооружения противофильтрационных завес, включающему бурение по крайней мере двух рядов инъекционных скважинв поток грунтовых вод, подачу через них ч 0закладочного материала различных фракций, закладочный материал перед подачейв скважины разделяют на крупнозернистуюи мелкозернистую фракции, после чего первоначально в скважины, расположенные ниже по потоку, подают закладочный материал крупнозернистой фракции, а затем вскважины, расположенные выше по потоку,подают закладочный материал мелкозернистой фракции,Физическая сущность изобретения основана на том, что крупнозернистый закладочный материал имеет высокое сопротивлениесжатию и сдвигу, однако водопроницаем.Мелкозернистый материал легко размывается и имеет низкую прочность.Если мелкозернистый материал подаватьвыше крупнозернистого по потоку подземных вод, то выносимые потоком мелкие частицы задерживаются в межпоровом пространстве крупных частиц. В результате происходит кольматация пор между. крупнымичастицами, сохраняется прочность закладочного массива, а проницаемость ПФЗ резко уменьшается.На чертеже показана охема созданияпротивофильтрационной завесы.Для уменьшения притока воды в карьер1 вдоль его борта бурят, несколько рядовскважин 2, 3 и 4. В первый ряд через гидроциклон 5 нагнетают материал крупнозернистой фракции 6, а слив гидроциклона собирают в котлован 7, имеющий два тампонажных насоса 8 и 9 для подачи в скважины 3материала среднезернистой фракции 10 ив скважины 4 третьего ряда - материаламелкозернистой фракции 11. Тампонажныенасосы 8 и 9 имеют различную глубинувсасывающего патрубка, что позволяет отделить средние фракции песков от мелких(средние фракции, как более тяжелые опускаются ниже).После закладки материала крупнозернистой фракции 6 производят нагнетаниематериала среднезернистой фракции 10 изатем материала мелкозернистой фракции 11.В результате образуется ПФЗ, имеющаяв поперечном сечении три зоны: крупнозернистую, среднезернистую и мелкозернистую.Поток подземных вод 12, двигаясь в сторонузон среднезернистой 10 и мелкозернистойфракций 11, выносит мелкие фракции и кольматирует зону крупнозернистой фракции 6,чем снижает проницаемость ПФЗ,Предлагаемый способ значительно умень.шает проницаемость противофильтрационной завесы и повышает устойчивость телак размыву подземным потоком воды,