Способ предотвращения притоков подземных вод в горную выработку при ее проходке

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 511 4 Е 02 Р 19/14 ГОСУД ПО ДЕ НИ ТО ЕТЕЛЬСТВ МУ ский оект ю месиальгии и енко ГОРДКЕ, ьных давВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Всесоюзный научно-исследовательконструкторско-технологический и прно-изыскательский институт по осушениторождений полезных ископаемых, спецным горным работам, рудничной геоломаркшейдерскому делу(54) (57) 1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕПРИТОКОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ВНУЮ ВЫРАБОТКУ ПРИ ЕЕ ПРОХОвключающий образование нагнетателскважин, подачу в массив грунта под ЯО 125568 лением, превышающим гидростатическое дав ление подземной воды, воздуха с положительной и отрицательной температурами с осушением и последующим замораживанием грунта, отличающийся тем, что, с целью облегчения и ускорения проходки выработки, в процессе подачи воздуха с положительной температурой определяют положение поверхности контактирования водонасыщенных и осушенных пород, а подачу воздуха с отрицательной температурой ведут в зону между поверхностью контактирования и скважинами подачи воздуха с положительной температурой, причем образование скважин ведут за контуром выработки.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу воздуха с отрицательной температурой ведут под давлением, превышающим давление воздуха с положительной температурой в массиве грунта, при температуре от - 1,5 до - 140 С.,У Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано при защите выработок, преимущественно открытых котлованов и карьеров, от притока подземных вод.Цель изобретения - облегчение и ускорение проходки выработки.На фиг. 1 показана схема расположения дренажных и нагнетательных скважин, начальная стадия осушения, план; на фиг. 2 - то же, конечная стадия осушения; на фиг. 3 - то же, стадия нагнетания холодного воздуха; на фиг. 4 - то же, стадия создания ледопородной завесы; на фиг. 5 - разрез А - А на фиг. 4.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.За конутром горной выработки 1 сооружают ряд дренажных скважин 2 и параллельно ему - ряд нагнетательных скважин 3. Из дренажных скважин 2 ведут откачку подземных вод, а в скважины 3 осуществляют подачу воздуха с положительной температурой под давлением, превышающим гидростатическое давление подземной воды. После того, как в осушаемом пласте 4 подземная вода будет отжата воздухом и прекратится поступление воды в дренажные скважины 2, с помощью наблюдательных скважин или геофизическими методами определяют положение поверхности 5 контактирования осушенных 6 и водонасыщенных 7 пород. В зоне 5 контакта сооружают ряд нагнетательных скважин 8 и подают в них под давлением воздух с отрицательной температурой. При соприкосновении холодного воздуха с подземной водой в пласте 4 происходит образование ледопородного 5барьера 9. Одновременно холодный воздух оттесняет теплый воздух в сторону скважин 3 и замораживает остаточную воду в осушенных породах 6, образуя зону 10 с пониженной проницаемостью и повышенной прочностью, При этом продолжают подачуО в скважины 3 теплого воздуха, препятствуя утечке холодного воздуха в сторону выработки.Для обеспечения распространения в пласте 4 холодного воздуха подачу его в скважины 8 ведут под давлением, превышающим давление находящегося в пласте 4 теплого воздуха. Холодный воздух должен иметь температуру от - 1,5 до - 140 С.Этот диапазон температур обусловлен тем, что при - 1,5 С происходит переход рыхло- связанной воды в порах грунта в твердое состояние, а при в 1 С и ниже происходит резкое увеличение вязкости воздуха, препятствующее его фильтрации в пористой среде.Благодаря последовательному размещению дренажных и нагнетательных скважин 25 за контуром горной выработки ледопородная противофильтрационная завеса образуется за ее пределами, не создавая трудностей при проходке выработки и предотвращая приток в нее подземных вод, что обеспечивает условия для облегчения и ускорения проходки выработки.) ФРС Составитель М. Хасин Редактор А. Шишкина Техред И. Верес Корректор Т. Колб Заказ 4791/31 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4