Проходка стволов с тампонированием пород

При скрещении стволом пористых и трещиноватых водоносных пород обычно наблюдаются огромные притоки воды в забой, что очень затрудняет, а время от времени делает неосуществимым проходку выработки обыденным методом. В таких случаях трещинкы и поры через скважины заполняют цементным либо глинистым веществом либо нагретым битумом.

Таковой метод огораживания выработки от Проходка стволов с тампонированием пород поступления в нее воды носит общее заглавие тампонирования, а зависимо от нагнетаемого в скважины вещества различают цементацию, глинизацию и битумизацию.

Тампонирование, производящееся до проходки ствола, носит заглавие подготовительного, а при применении его для уплотнения укрепляй (либо породы за крепью) уже пройденной и закрепленной выработки — следующего.

Бурение скважин и нагнетание Проходка стволов с тампонированием пород тампонажного раствора может выполняться с поверхности земли либо из забоя ствола. Целесооб­разность того либо другого метода находится в зависимости от глубины залегания водоносного горизонта и определяется на базе технико-экономи­ческого сопоставления.

Нагнетание тампонажного цементного раствора в скважины можно создавать циркуляционным, либо зажимным методом. В первом случае раствор нагнетается Проходка стволов с тампонированием пород под неизменным давлением, несколько превосходящим гидростатический напор подземных вод. Излишек раствора, не поглощенный породами, ворачивается назад в раствор­ный бак. Для воплощения этого нужно оборудование сква­жины двойным ставом труб. Поперечник ее при всем этом должен быть зна­чительным — 100—200 мм. Циркуляционный метод почаще используют при тампонировании с поверхности земли. При зажимном Проходка стволов с тампонированием пород методе весь раствор поглощается породой, что вызывает необходимость посте­пенно наращивать давление нагнетания. Нагнетание глинистого раствора и нагретого битума делается зажимным методом.

Наибольшее распространение из всех методов тампонирования получила цементация горных пород. В ближайшее время предваритель­ную цементацию, обычно, используют при ожидаемых притоках воды в ствол Проходка стволов с тампонированием пород более 8 м3/ч (СНиП Ш-Б.9-69).

Цементация горных пород

Цементация с поверхности земли. При подготовительной цементации с поверхности земли вокруг ствола бурят вертикальные скважины по окружности поперечником на 3—4 м больше поперечника ствола в про­ходке, на расстоянии 2—3 м одна от другой. Скважины в наносах и пересекаемых неуравновешенных породах укрепляют обсадными трубами. В Проходка стволов с тампонированием пород зоне, подлежащей цементации, стены скважины должны оставаться открытыми, чтоб цементный раствор' мог свободно просачиваться в трещинкы пород. Конечный поперечник цементационных скважин равен 56—73 мм, а исходный — 116—168 мм. Бурение и цементацию сква­жин ведут заходками по 10—25 м в направлении сверху вниз. Через 2—3 суток после окончания цементации верхнего участка скважины разбуривают Проходка стволов с тампонированием пород и углубляют далее на высоту последующей заходки и т. д.

Для контроля за качеством цементации бурят 4—6 скважин в диаметрально-противоположных точках по окружности поперечником на 3—4 м больше поперечника окружности, на которой располагают це­ментационные скважины, и 1—2 скважины в сечении ствола. В контрольных скважинах определяют удельное водопоглощение зацементированных пород и создают Проходка стволов с тампонированием пород конкретный осмотр стен скважин особым прибором — перископов. Нрав и степень наполнения трещинок цементным веществом устанавливают также по кернам пород из контрольных скважин.

Тампонаж считается высококачественным, если удельное водопоглощение зацементированных пород наименее 0,01 л/мин. При большем водопоглощении дополнительно нагнетают цементный раствор через контрольные скважины.

Для контроля за ходом Проходка стволов с тампонированием пород наполнения трещинок, плотности зацементированной зоны, фактического радиуса цементации пород употребляют также радиоактивные изотопы.

После окончания цементации проходят ствол обыденным методом при существенно наименьших притоках воды.

Подготовительная цементация пород с поверхности дает отличные результаты также по понижению выделения метана.

Цементация из забоя ствола. Подготовительную цементацию пород из забоя ствола производят заходками глубиной Проходка стволов с тампонированием пород 12—20 м. Цемен­тационные скважины бурят томными бурильными машинами либо особыми бурильными станками.


Рис. 143. Тампонажные подушки: а — плоская; б — сферическая

В целях предотвращения прорыва в ствол в процессе бурения цементационных скважин воды, газа либо цементного раствора в период его нагнетания, не доходя 2—3 м до водоносных пород, в забое ствола укладывают тампонажную Проходка стволов с тампонированием пород бетонную подушку плоской (рис. 143, а) либо сферической (рис. 143, б) формы. Ее боковые грани составляют с горизонтом угол а = 55—60°.

Толщину бетонных подушек В определяют расчетом, обычно она составляет 1,0—2,5 м; при большей толщине бетонные подушки делают ступенчатыми, потому что при всем этом вынимается наименьший объем породы и расходуется меньше бетона.

Для Проходка стволов с тампонированием пород придания цементационным скважинам соответственного направления, также для нагнетания в их цементного раствора и в случае необходимости для перекрытия воды, встреченной скважиной, в тампонажной подушке при ее строительстве заделываются направляющие трубки. При отсутствии тампонажной подушки направляющие трубки вставляются в цементационные скважины, пробуренные огромным поперечником, а место меж ними и стенами скважин Проходка стволов с тампонированием пород заполняется цементным веществом.

Число цементационных скважин находится в зависимости от нрава трещиноватости пород и обычно колеблется от 10 до 20. Глубина скважин соответствует величине принятой заходки (h = 12 -f- 20 м); исходный поперечник скважин принимается равным 50—75 мм, а конечный — 30—50 мм. Расстояние а от осей скважин до стен ствола (рис. 144, а) определяется удобствами бурения Проходка стволов с тампонированием пород; обычно оно равно 0,3—0,5 м.

После укладки подушки и твердения бетона (приблизительно 7 дней), через направляющие трубки нагнетают воду до давления, превосходящего на 10—20 кГ/см2 проектируемое давление цементного раствора.

Потом направляющие трубки оборудуют цементационными головками (рис. 144, б). Задвижка 1 служит для перекрытия скважины в период бурения при подмене буров, задвижка'2 — для Проходка стволов с тампонированием пород выпуска промывочной воды, разъемный сальник 3 — для предотвращения прорыва воды при смене буров. Напор воды измеряется манометром 4.

Поначалу бурят две скважины, расположенные по концам поперечника сечения ствола. После окончания бурения приступают к нагнетанию через их цементного раствора и начинают бурить последующие две скважины, расположенные на поперечнике, перпендикулярном первому, и т. д Проходка стволов с тампонированием пород. Таковой порядок позволяет скооперировать бурение и тампонаж, исключает проникновение цементного раствора из одной скважины в другую и обеспечивает тампонирование пород при наименьшем числе скважин.

По окончании бурения каждой скважины разъемный сальник снимают и на его место присоединяют гибкий шланг, идущий от нагне­тательного става цементационного насоса. Перед нагнетанием Проходка стволов с тампонированием пород цемент­ного раствора скважины промывают незапятанной водой. После окончания цементации заходки инспектируют качество тампонирования, определяя удельное водопоглощение пород, а потом приступают к проведению ствола в границах данной заходки.

Рис. 144. Размещение и оборудование цементационных скважин при тампонировании из забоя: а — размещение тампонажных скважин; б — оборудование головки направляющих трубок

Работы Проходка стволов с тампонированием пород начинают с разборки бетоноломами тампонажной подушки. Выемку породы в зацементированной зоне создают обыденным спо­собом с применением буровзрывных работ. Величина заряда ВВ и глубина шпуров принимается меньше, чем при обыкновенной проходке, во избежание образования трещинок в зацементированных породах. Работы прекращаются, когда до нижней границы зацементированной зоны остается 2—3 м. После укладки новейшей тампонажной Проходка стволов с тампонированием пород подушки и возведения в пройденном участке ствола неизменной укрепляй присту­пают к цементации последующей заходки.

Для проходки стволов методом цементации из забоя имеются комплексы оборудования, включающие бурильные машины, цемента­ционные насосы, оборудование для изготовления и доставки цемент­ных смесей и др.


proishozhdenie-mifologicheskih-carej-i-bogatirej-irana-chast-i.html
proishozhdenie-mitohondrij.html
proishozhdenie-morali-religioznaya-tochka-zreniya-filosofskaya-tochka-zreniya.html