Разработка тампонажных растворов для водоизоляции капитальных горных выработок в сложных горно-геологических условиях

• Автор: Попов, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 05.15.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 292 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Современное состояние способов защиты горных выработок от притоков подземных

1.1. Анализ применяемых в горном деле методов и средств тампонажа обводненных горных пород.

1.2. Анализ физикохимических свойств основных компонентов глиноцемептных растворов.

1.3. Влияние агрессивности подземных вод на строительство и эксплуатацию шахтных стволов .
Выводы.
2. Аналитические исследования закономерностей изменения технологических свойств глиноцементных растворов, применяемых при водоизоляции горных выработок.
2.1. Физикохимические и термодинамические основы управления свойства, глиноцементных растворов.
2.2. Моделирование свойств глиноцементных систем методаг математической статистики с целью оптимизации их состава . .
2.3. Исследование процессов, определяющих коррозионную устойчивость и долговечность изоляционных завес
3. Экспериментальные исследования структурообразования и коррозионной устойчивости глиноцементных тампонажных растворов с целью оптимизации их состава в сложных условиях строительства горных выработок. . .
Стр.
3.1. Методика исследования свойств глиноцементных систем.
3.2. Разработка классификации глин по степени пригодности для использования в составе глиноцементных
растворов
3.3. Исследование кинетики структурообразования, фазового состава и деформационного поведения глиноцементных
растворов
3.4. Исследование влияния уплотняющих нагрузок на свойства глиноцементних
систем и оценка их водоустойчивости. . .
3.5. Исследование зависимости кинетики структурообраз ования глиноцементных растворов от температуры окружающей
3.6. Исследование коррозионной устойчивости глиноцементних тампонажных
растворов в агрессивных средах .
3.7. Принципы и методика разработки специальных глиноцементних растворов для сложных условий сооружения
горных выработок
Выводы.
4. Разработка специальных глиноцементных тампонажных растворов для водоизоляции горных выработок в сложных горногеологических и гидрохимических условиях
4.1. Разработка и исследование тампонажного раствора на глинистой основе для
условий калийных месторождений
4.2. Разработка состава глиноцементного раствора для условий обводненных месторождений галита.
Стр.
4.3. Разработка и исследование тампонажного раствора на глинистой основе для условий Якутских месторождений алмазов. . . .
4.4. Разработка специальных глиноцементных растворов для водоизоллцни горных выработок на объектах шахтного строительства Венгрии и Чехословакии
Выводы.
5. Промышленное внедрение специальных глиноцементных растворов в шахтном строительстве и оценка их техникоэкономической эффективности.
5.1. Тампонаж обводненных горных пород при строительстве горных выработок угольных и меднорудных месторождений
Венгрии и Чехословакии
5.2. Водоизоляция горных выработок в условиях калийных месторождений
5.3. Опытнопромышленный тампонаж обводненных вечномерзлых пород е условиях Якутских месторождений алмазов.
5.4. Оценка техникоэкономической эффективности внедрения результатов диссертационной работы.
Выводы.
Заключение.
Литература


В действующих стволах притоки воды составляют в м3Ав 5 0 6ДО . К тому же,на глубине 0м стволов имеют притоки от 5 до м3ч, такие же притоки имеют стволов на глубине 0м на глубине 0 м притоки от 5 до м3час имеют стволов. Анализ,выполненный Н. Г.Трзгпаком 9 , поназывает,что проведение цементационных работ в трещиноватых породах из забоя яри лрходке некоторых шахтных стволов СССР требует значительных
затрат цемента. Расход цемента, несомненно, зависит от обводненюсти тампонируемого горизонта, его мощности, глубины залегания, раскрытия трещин и т. Кузнецком дгольном бассейне тонн на один ствол. Наибольшие расходы демента наблюдаются при цементации трещин в песчаниках. В таких породах раскрытие трещин наиболее часто изменяется от 0,2 до мл, встречаются трещины шириной 0мм и более. Как видно из данного соотношения,приведенного в 9 ,при усложнении горногеологических условий увеличение раскрытия трещин и обводненности массива, влекущих за собой увеличение расхода цемента, эсфективность цементации резко падает. Перечисленные факторы недостаточной эффективности применения цементационных растворов в шахтном строительстве в условиях агрессивности подземных вод и при водоизоляции крупных трещин требует использования наиболее эффективного тампонаяного материала, свойства которого позволяют повысить качество водоизоляции шахтных стволов и других горных выработок. Широкое распространение при выполнении водоизоляционных работ на строящихся шахтах получили в настоящее время глиноцементные растворы. Глиноцемонтные растворы являются неотъемлемой частью комплексного метода тампонажа обводненных трещиноватых горных пород, разработанного в производственном объединении Спецтампонажгеология под руководством доктора технических наук, профессора Э. Я.Кипко 7 . Метод базируется на прогрессивных технических решениях и используется при борьбе с водопритоками при строительстве современных глубинных шахт в сложных гидрогеологических условиях. Ю.А. Полозов, О. Ю.Лушникова, В. А.Лагунов, Ю. Н.Спиак , , , . Высокие технологические свойства тампонашив глиноцементных створов позволяют тампонировать трещины раскрытием от долей шьлиметра до метра и более. Известно 2 , , , , что добавка глины в цементные астворы положительно влияет на свойства последних, снижая коэффициент фильтрации камня, повышая седиментационную устойчивость г коррозионную стойкость в условиях сульфатных и хлорнатриевых
Глиноцементные растворы представляют собой высококонсистентше стабильше системы, в состав которых входит глина, вяжущее, труктурообразователи и жидкость затворения , , , . Состав и технологические требования, предъявляемые к глиноементным тампонажным растворам для условий пресных и слабоминезализованных вод приведены в . Успешное использование глиюцементных растворов опровергает общепринятое мнение о необходимости получения тампонажного камня высокой прочности. Как показали аналитические, лабораторные, опытнопромышленные исследования и производственный опыт водоизолящти шахтных стволов, основным критерием эффективности тампонажного материала являются его чротшзофильтрациошше характеристики. Такое условие может быть достигнуто при величине пластической прочности тампонажного материала, всего 0, 0,2 МПа. Характеризуясь чрезвычайно низким коэффициентом фильтрации Кр. В настоящее время объемы нагнетания глиноцементних растворов при водоизоляции объектов шахтного строительства только в Донбассе превышают 0 тыс. Постоянно расширяющаяся география и усложнение условий выполнения тампонажних работ требует совершенствования состава и методики разработки глиноцементных растворов. Использование глин различных месторождений страны требует выяснения основных закономерностей процессов структурообразования и зависимости свойств растворов от кристаллохимических особенностей глин и цементов. Коррозионная стойкость глиноцементных растворов в сложных гидрохимических условиях, изучению которой уделялось недостаточно внимания, является одним из важнейших условий надежной работы водойзоляциошюй завесы вокруг горных выработок.