Способ создания противофильтрационного экрана в грунте

(19) (11) 9 К 17/00 5 Е 02 О 3/1 Е ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Техническая мелиорация пород, Подред. С.Д.Воронкевича, Мизд. МГУ, 1981с,198 - 199.Блескина Н.А. и др. Глубинное закрепление грунтов синтетическими смолами. М,Стройиздат, 1980, с,4,54,71,83.. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЗКРАНА В ГРУНТЕ (57) Использование: защита открытых и подземных горных выработок от притока подИзобретение относится к защите открытых и подземных горных выработок от притока подземных вод и может быть использовано для строительства фундаментов и оснований зданий и сооружений в зоне вечной мерзлоты, а также при строительстве амбаров для хранения буровых растворов и утилизации токсичных промышленных и радиоактивных отходов,Известен способ создания противофильтрационного экрана в грунте путем подачи через "кважину закрепляющего раствора, содержащего жидкое стекло, щавелевую кислоту и сернокислый алюминий.Наиболее близким по технической сущностии достигаемому результату является способ создания противофильтрационного экрана в грунте, птем иньектирования через скважины закрепляющего раствора, включающего кар 5 рмидную смолу, одноземных вод при строительстве фундаментов и оснований зданий и сооружений в зоне вечной мерзлоты, а также при строительстве амбаров для хранения буровых растворов и утилизации токсичных промышленных и радиоактивных отходов, Сущность изобретения: способ создания противофильтрационного экрана в грунте заключается в инъектировании через скважины закрепляющего раствора, содержащего, мас,7, карбамидная смола 2 - 17, одно- или двухосновная низкомолекулярная органическая кислота 3-10, минерализованная вода с минерализацией 90-424 г(л 71-80 и жидкое стекло 2 - 15. Время отверждения 19-95 мин, фильтрация отсутствует, 1 табл,или двухосновную низкомолекулярную кислоту, содержащей 10-20 мас.0 от массы воды и воду.ев 4Недостатком известного способа является длительность времени отверждения 0 р раствора и большая фильтрация противофильтрационного экрана.Целью изобретения является повыщение эффективности, заключающаяся в сокращении времени отверждения ф закачиваемых материалов и снижения фильтрационных свойств экрана в зонах тектонических нарушений. йПоставленная цель достигается тем, что в известном способе создания противофильтрационного экрана в грунте, заключающийся в образовании скважин и нагнетании через них кольматирующего противофильтрационного раствора, согласно изобретению в качестве противофильт 1788148следовательности: смесь карбамидной смолы с жидким стеклом - одно- или двухосновная низкомолекулярная органическаякислота с минерализованной водой - смесь5 карбамидной смолы с жидким стеклом. Приэтом первая порция, фильтруясь с подземными минерализованными водами по пласту, отверждается, образуя водонепроницаемый экран между карьером и скважиной, а0 последующие порции структурируются награнице контакта закачиваемых порций, таким образом, получается сплошной монолитпрепятствующей фильтрации. подземныхвод. Количество и объем закачиваемого рас 5 твора в скважину определяют по дебитупритока воды в горную выработку и в зависимости от минерализации подземных вод,Испытания способа проводились в Якутии при проходке ствола трубки "Мирная",0 результаты положительные, ликвидированыпроскоки воды через противофильтрационный экран. Испытания способа также проводились на опытном полигонеГипротюменнефтегаза, Примеры конкрет 5 ного. выполнения способа приведены в таблице; Опыты проводились на супесчаносуглинистых грунтах,. Лабораторные исследования по определению времени отверждения и фильтрационной способности экрана проводилисьследующим образом.С помощью металлического цилиндра сострым краем выдавливаем грунт (из горизойтально срезанной поверхности моноли 5 та грунта), диаметром равным диаметрустакана, в котором будем отверждать грунт.Затем осторожно, чтобы не повредить .структуру грунта, помещаем его в стакан,Чередующими порциями вливаем смеси0 карбамидной смолы с жидким стеклом и органической кислоты с минерализованнойводой, После отверждения грунта, в стаканзаливаем воду в объеме равном объему отвержденного грунта (Ч 1). После 24 часовой45 фильтрации замеряем остаток непрофильтрованной воды (Ч 2). Разницей между Ч 1 и Чгопределяем фильтрацию грунтаДля осуществления заявляемого способа используются следующие реагенты: рационного раствора используют смесьжидкого стекла с карбамидной смолой,структурообразователь, который состоит изодно- или двухосновной низкомолекуляр ной органической кислоты с минерализованной водой при следующем соотношениикомпонентов, мас,ф:жидкое стекло 2-5карбамидная смола 2-17одно- илидвухосновнаяниэкомолекулярнаяорганическая кислота,например, щавелевая и/илияблочная, и(или лимонная 3-10вода минерализованная 190-424 г/л 80 - 71Предлагаемый способ создания противофильтрационного экрана в грунте реализован следующим образом.В начале готовят растворы в следующей 2последовательности. Рассчитывают необходимое количество реагентов для приготовления раствора. Для приготовления 1 траствора берется органическая кислота, йапример, лимонная 6) мас.т.е 2 6 1000 60 кг 100 Эти 60 кг органической кислоты смешивают 30в емкости 11 с минерализованной водой вколичестве 76 мас.%, которая поступает изгорной выработки или из соседней скважины при помощи насоса 3, т.,е,Х - 76 1000 - 760Жидкое стекло 8, т,е,8 1000Х -- =80 кг 100 Указанные компоненты в сумме составляют 1000 кг, 50Таким образом, приготовленный раствор готов для осуществления способа создания противофильтрационного экрана в. грунте. Для этого вокруг горной выработки или в пределах тектонического нарушения 55 бурят систему скважин, Это обычносистема дренажных скважин. Приготовленные растворы с помощью дозаторов закачиъйотся в скважины. Закачка растворов производится чередующими порциями в следующей поКарбамидная смола 10%, т,е. карбамидная смола ГОСТ 14231-88 органические кислоты:яблочная ГО СТ 6341-75 щавелевая ГОСТ 22180-76 лимонная ГОСТ 908-79 Е жидкое стекло ГОСТ. 13078-81 В таблице приведены технико-экономические показатели.Предлагаемые противофильтрационные растворы, как видно из таблицы, сокра1788148 и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени отвеРЙдейия раствора и снижения фильтрации; закрепляющий раствор содержит минерализован ную воду с минерализацией 90-424 г/л идополнительно жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.:карбамидная смола 2-17 одно- или двухосновная10 низкомолекуля рнаяорганическая кислота 3-10 минерализованная вода71-80 жидкое стекло 2-15. щают время отверждения, уменьшают или полностью предотвращают фильтрацию экрана в грунте. Время отверждения противофильтрационного раствора сокращается. с увеличением минерализации подземных вод,Формула изобретения Способ создания противофильтрационного экрана в грунте путем инъектирования через скважины закрепляющего раствора, включающего карбамидную смолу, одно или двухосновную низкомолекулярную кислоту Воемл ат- Очльтрацмя Лммералмверкдеммя зкпама, смз зацмя зкрама, аодм, мим г/л Дрммер Состав раствора, компомемтм, мас.2 Видкое ствкпоКарбамкдмал смолаСмесьлкмоммея вколотаода мммерапмзов. 95 Отсут. 217 1071910 Вкдкое стекло Карбаммдмал смола Смесь:лимонная кислоте вода мммервпмзов40 774152 Видное стеклоКарбаммдная смолаСмесь;лммоммая кислотавола мммарадмзов,380217 Вмдкое стекло Карбаммдмал смола Смесь девепееая кислота вода мммервлмзов. 87 270 1 О71910 Вмдкое стеклоКарбаммпмал смолаСмесь 1лааелееая ккслотаода мммералкзов,3611270 77415 Вмдкое стекпоКарбаммдмая смолабесь:лаввпеаал кмслотавода мммералмзов,2611270 380217 Вмлкое стеклоКарбаммдмая смолаСмесь; яблочмая кислотавоЛа мммерапмзов. 80 424 1 О71910 Хмдкое стеклоКарбаммлмал смолаСмесьлбпочмал кислотаода мммерализов,Вмдкое стеклоКарбаммдмая снОмСмесь:лбпочмая кмслотввода м 1 мералмзоа. 424.За 774152 424 19 13.80 1 О Вмдкое стеклоКарбаммдмал смолаСмесьлммоммая кмспотавода мммералмзое,Ке отеертц 1, 27 270 296 172043 отсутст. 270 1251 Вякое стеклоКербаммлмая смолаСмесь:лммзммая клокотавода мммералмзое,Составитель И.АхметшинаТехред М,Моргентал Корректор М,Максимишинец Редактор А.Бер Заказ 55Тираж. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101