Способ закрепления грунта при проходке шахтных стволов в плывунах

% 93735 Класс 19, 1 СССР 11ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУД. С. Слободкин СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА ПРИ ПРОХОДКЕШАХТНЫХ СТВОЛОВ В ПЛЫВУНАХ Заявлено 4 июня 1951 г168 в Министерство Путей Сообщения СССРИзобретение относится к способам проходки шахтных стволов в плывунах.На участках, где залегают мощные слои плывунов, проходка шахтных стволов сопряжена с большими трудностями. Если же коэффициенты фильтрации плывунов не превышают величины 6 - 8 л/сугки, т. с, когда плывуны по своей природе относятся и истинным (не осушаемым), то для проведения горнопроходческих работ необходимо применить специальный способ: замораживание или кессон.Однако, как известно, замораживание плывунов является самым дорогим способам и требует проведения трудоемких подготовительных работ и поддержания отрицательной температуры в льдогрунтовом ограждении во все время производства работ. Кессонный же способ при напорах подземных вод свыше ЗО,и не применим.Предлагаемый способ укрепления плывунов свободен от приведенных недостатков.Особенностью предлагаемого способа является то, что по периметру ствола в плывун внедряют электроды и по виям пропускают электрический ток для нагрева грунта в месте залегания электродов до оплавления с тем, чтобы по остывании из оплавленного грунта образовалась водонепроницаемая прочная оболочка.На чертеже изображена схема расположения оборудования при проходке шахтных стволов.Проходка и крепление ствола в устойчивых породах проводятся обычным способам. Не доходя до кровли пласта плывуна на 1,5 - 2,и, проходка ствола приостанавливается и при достаточно устойчивых породах ствол разделывается в стороны. Вертикальные целики 1 породы служат как бы контрфорсами для стен разделываемой части ствола, Если же породы разделываемой части ствола недостаточно устойчивы, то они поддерживаются временным креплением,93735Через образованный в стволе горизонтальный целик 2 по направляющим 3 внедряются электроды 4 до заглубления их в водоупорныйгрунт на 0,5 - 1 л. Электроды расположены по окружности ствола.К концам электродов 4 подьодят электрический ток от генератораи породы, находящиеся между электродами, на всю их длину подвергают диэлектрическому нагреву,При вполне определенных для каждого вида плывуна мощностии частоты тока, расстояния междуэлектродами, температуре и времени нагрева плывун расплавляется, а все зерна его рекристаллизуются.После остывания расплавленного кольца образуется силикатнаяоболочка, материал которой приобретает новые физико-механическиесвойства: временное сопротивление сжатию от 500 кг/см и более;объемный вес от 2,5 г/с,я и более; водонепроницаемость; устойчивостьпротив подземных агрессивных вод и т. п.В процессе сообразования силикатной оболочки из плавленных плывунов необходимо строго придерживаться правильного режима работы как при плавлении, так и при остывании оболочки, Для этого необходимо проводить каскадное расплавление плывунов путем подключения тока к каждой паре электродов поочередно, затем оставлять в теле оболочки электроды, последующее назначение которых - воспринимать термические напряжения материала и служить в качестве арматуры оболочки (армосиликат).После оплавления плывуна к электродам следует подводить ток субывающей могцностью для создания плавного понижения температуры в теле оболочки.Вокруг оплывающего участка в стволе образуется силикатнаяоболочка, верх которой будет сплавлен с горизонтальным целиком 2,а низ - с водоупорным грунтом, контактирующим с пластом плывуна.Толщину оболочки следует рассчитать на нагрузку от горного давления.В связи с тем, что процесс расплавления плывунов при воздействии на них электрическим током протекает относительно быстро(1 - 1,5 час), необходимо считаться с тем обстоятельством, что вода,содержащаяся в порах плывуна, будет превращаться в пар большого давления.В областях, примыкающих к наружной поверхности оболочки, парбудет уходить в сторону подобно тому, как уходит в стороны вода придавлении на пее,воздуха из кессона. Из массы же плывуна, находящегося внутри оболочки, пар следует удалять на дневную поверхностьчерез специально опущенную в центр ствола трубу 5 с клапаном.Предмет изобретенияСпособ закрепления грунта при проходке шахтных стволов в плывунах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что по периметру ствола в плывун внедряют электроды и по ним пропускают электрический ток для нагрева грунта в месте залегания электродов до оплавления с тем, чтобы по остывании из оплавленного грунта образовалась водонепроницаемая прочная оболочка.