Способ укрепления трещиноватых пород

(5)5 Е 21 О 11/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР;1 л 1 РВЦ. е ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Е(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов "Гипроцветмет"(56) Юхимов Я.И., Гальперин 3.Г. Опыт укрепления трещиноватых неустойчивых пород инъекциями синтетических смол, -Горный журнал, 1986, М 8, с. 32 - 34.Авторское свидетельство СССР Гч. 960441, кл. Е 21 О;1/00, 1981 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при упрсчнении горных пород путем нагнетания в них укрепляющих растворов,Целью изобретения является увеличение проникающей способности твердеющего раствора.На чертеже представлены зависимости средней скорости движения раствора в трещине Чср от величины отношения Ри/Р. Кривая 1 соответствует давлению нагнетания Р 1, а кривая 2 - давлению Р 2, причем Р 1 Р 2. Зонахарактериэуе 1 нецелесообразный режим нагнетания, при этом при РиР преимущества звукокапиллярного эффекта не проявляются. Зона(Р,/Р = 1,3-2,8) характ риэует оптимальный режим нагнетания.(54) СПОСОБ УКРЕГЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к орному делу и можег быть использовано для иньекционного упрощения трещиноватых пород. Цель - увеличение проникающей способности твердеющего раствора. Раствор в массив нагнетают до максимально возможного заполнения трещин, о чем свидетельствует резое увеличение давления, фиксируемое измерительными прибора; и. Затем в раствор излучают ультразвук, интенсив 1 ость которого выбирают. исходя из условия, что звуковое давление излучения должно в 1,3- :,8 раза превышать давления нагнетания. Перед воздействием ультразвука давение нагнетания понижают, Под воздействием ультразвука в растворе возникает звукокапиллярный эффект. 1 ил. Способ осуществляется следующим образом,В укрепляемый массив известными способами нагнетается твердеющий раствор до максимально возможноо заполнения трещин (для данного известного способа упрочнения), о чем судят по резкому повышению давления нагнетания, Затем е нагнетаемый раствор с помощью ультразвукового генератора и преобразователей излучают ультразвук, при этом интенсиеноть ультразвука выбирают, исходя из условий, что звуковое давление Ри излучения должно н 1,3 - 2,8 раэ превышатьдавление нагнетания Р, Поддействием ультразвука в твердеющем растворе возникает эвукокапиллярный эффект, заключающийся в возрастании глубины и скорости проникновения раствора в трещины(капиллярные каналы). По мере нагнетания целесообразно известными методами (сейсмо- и электрометрией, контролем расхода упрочняющей смеси и т,п,) контролировать степень заполнения трещин раствором,П р и м е р, Для укрепления трещиноватого гранитного массива в нем бурятся инъекционные скважины, в которые под давлением 15 МПа нагнетается раствор на основе карбамидной смолы КФ-МТ. В устье иньекционной скважины установлен магнитострикционный ультразвуковой преобразователь, При резком увеличении давления нагнетания переходят на другой режим упрочнения. Для этого давление нагнетания Р уменьшают до 0,1 МПа и подключают преобразователь к ультразвуковому генератору. Звуковое давление излучения устанавливают Р=0,2 МПа, Величина звукового давления определяется специальным преобразователем, установленным в иньекционную скважину, либо расчетным путем.Например, рассчитаем мощность ультразвукового генератора М/ для обеспечения необходимого звукового давления Ри: где 3 - площадь излучателя, 3-8 10 м;-4 г,р С - плотность и скорость звука в нагнетаемом составе, ля карбамидной смолы р =1,35 10 кг/м и С=1930 м/с;д- КПД излучателя, для магнитострикционного преобразователя д -0,5.Подставив численные значения, получим;Ю 25 Вт,15 20 25 ЗО Таким образом, для обеспечения звукового давления РИ,2 МПа необходима мощность ультразвукового генератора Иl -25 Вт,При значительном снижении расхода раствора давление нагнетения повышают до Р,2 МПа. а звуковое давление - до 0,4 МПа (мощность генератора В/=100 Вт), что приводит к временному увеличению расхода, В дальнейшем Р повышают до 0,3 МПа,а Ри - до О,б Па (И/"225 Вт), при этом величина расхода нагнетаемой практически не увеличивается. На основе этого можно сделать вывод, что имеющиеся открытые трещины заполнены укрепляющим раствором.Улучшение проникающей способности упрочняющих растворов увеличивает степень заполнения трещин, что позволяет повысить качество укрепления трещиноватых массивов и. в конечном итоге, повысить безопасность и эффективность ведения горных работ,Формула изобретения Способ укрепления трещиноватых пород, включающих нагнетение в массив твердеющего раствора и воздействие на него ультразвуком, контроль давления нагнетания по измерительным приборам, о т л и ч аю щ и й г я тем, что, с целью увеличения проникающей способности раствора, воздействие ультразвуком на твердеющий раствор начинают после фиксации измерительными приборами момента увеличения давления, при этом интенсивность ультразвукового воздействия выбирают по соотношениюРи=(1,3-2,8) Р,Ри - звуковое давление ультразвукового излучения:Р - значение давления нагнетания раствора,1670140 1 Г 3 Ф 3 б Рlф Составитель С. БагуринТехред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец Редактор М, Бандура Заказ 2725 Тираж 278 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/Ь Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101