CC BY
35
А. Е. ПЕР ЕЖИЛО В В. С. ЯМЩИКОВ Е.Я.ДИ КОЛЕН КО Ю. Н. СПИЧАК Ю.А.ПОЛОЗОВ
Условия формирования тампонажных завес и оценка их качества при сооружении вентиляционного ствола N6 шахты «Обуховская»
Вентиляционным стволом N6 шахты «Обуховская» (бывш. им. 60-летия Ле-ского комсомола) АО «Гуковуголь» лубина 741 м, диаметр в «проходке» 6,5 вскрыты 58 водоносных горизонтов, диненных в 19 тампонажных заходок.
Для формирования гидроизоляцион-х завес пробурено 17 тампонажных ажин:
4 скважины глубиной 760 м;
3 скважины глубиной 620 м;
2 скважины глубиной 400 м;
1 скважина глубиной 340 м;
1 скважины глубиной 220 м;
2 скважины глубиной 130 м;
4 скважины глубиной 90 м.
Бурение скважин осуществлялось тре-я буровыми станками одновременно.
Конструкция тампонажных скважин ределена исходя из конечного диаметра, рно-геологических условий и технологиях схем нагнетания тампонажного рас-ра.
Технологические режимы бурения там-нажных скважин определены по общеиз-стным методикам в соответствии с конст-/кцией скважин, выбранным типом бурого оборудования — станок ЗИФ-1200 !Р и УКБ-5000, горно-геологическими ус-виями проходки.
В качестве промывочной жидкости использовался гуматно-мелосиликатный рас-ор.
После проведения тампонажных работ ;кважины затампонированы.
Для уточнения фактического положения водоносных горизонтов, их гидродинамических характеристик проектом предусмотрено проведение в тампонажных скважинах обязательного комплекса геофизических и гидродинамических исследований, включающих: электрокаротаж методами ПЗ, ГрЗ, радиоактивный каротаж методами ГК-ГГК, акустический каротаж, кавернометрию, инклинометрию, расходо-метрию и исследования методом восстановления уровня (давления).
Для контроля качества цементации обсадных колонн предусмотрено проведение акустического каротажа и термометрии.
В геологическом строении участка принимают участие четвертичные и каменноугольные отложения.
Четвертичные отложения представлены глинами с прослоями супесей и извест-ковистых включений. Общая мощность этих отложений на участке проходки ствола достигает 18,2 м.
Каменноугольные отложения в данном районе относятся к свите С г среднего отдела карбона и представлены чередующимися между собой слоями песчаников, песчаных и глинистых сланцев с подчиненными прослоями известняков и углей.
Песчаники кварцево-слюдистые, кремнистые, мелко- и среднезернистые. Прочность на сжатие перпенидкулярно наслоению сухой породы составляет 98,1-222,6 МПа. Общая пористость песчаников изменяется от 1,5 до 4,7%.
Сланцы песчаные средне- и грубозернистые, серого цвета, слоистые, слоистость горизонтальная, выражена сменой цвета материала,
слюдистые, с частыми прослойками песчаника и скопления растительных примесей. Прочность сланцев на сжатие перпендикулярно наслоению в сухом состоянии составляет 37,4 - 87,4 МПа.
Сланцы глинистые окремненные и сла-бокремненные. Их прочность перпендикулярно наслоению сухой породы составляет 31,5-66,8 МПа.
Известняки слагают в разрезе проектируемого ствола пачки и прислои незначительной мощности, не превышающей 2,6 м. Известняки темно-серые, кристаллические, массивные с остатками кальцитизи-рованной фауны различной сохранности. Порода плотная, очень крепкая, характеризуется высокими показателями прочности на сжатие и весьма незначительной пористостью, не превышающей 2%.
Угли и углистые сланцы в разрезе имеют весьма ограниченное распространение и слагают пачки и прослои мощностью от 0,1 до 1,25 м. Угли крепкие и весьма крепкие, по степени метамофоризма относятся к антрацитам, черные, блестящие, с раковистым изломом и включением линзочек и тонких прослойков фюзена, сильно трещиноватые. По газу шахта относится к 1 категории, а по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа неопасным. Содержание метана от 0,1 до 0,3 м /т.г.м, а углекислого газа — от 0,2 до 2,2 м3/т.г.м.
Таблица 1
NN пп Наиме- нование пород Сум- мар- ная мощ- ность, м Мощность, м %-ное соот- ноше- ние Категория пород по бури-мости
от ДО
1. Покровные отложения 18,2 1.0 17.2 2,4 INI]
2. Песчаники 303,68 0,9 51,4 40,2 VII. IX,X
3. Сланцы песчаные 177.08 0.5 16,1 23,5 ... VH
4. Сланцы глинистые 216,35 0,04 32,4 28.6 VI-VII
|[ 5, Известняки 14.75 0,1 2.6 1.9 VIII
I 6. Переслаива-| ние 17,8 0.8 4.4 2,4 VII-IX
7. Угли и углистые сланцы 7,78 0,04 1,25 1,0 V
Итого: 755,0
Шахта разрабатывает пласт кг- і
Процентное соотношение литологических разностей в разрезе ствола приведено в табл.1. I
После шахты «Обуховская» расположено на северном крыле Должано-Садкин-ской синклинали представляет собой моно клиналь, осложненную сравнительно п логими флексурными перегибами. Простирание пород в пределах шахтного поля из меняется от субширотного до северо-восточного. В западной части пласты име устойчивое простирание по азимуту 9' 100°. Далее в пределах западного кры; Федоровского прогиба пласты поворачи-] вают на северо-восток по азимуту 50-60° сохраняют это простирание до восточно границы поля. Падение пород южное юго-восточное. Углы падения пород изме няются от пологих 5-10° в северной част: шахтного поля до 10-15° в южной час поля. Азимут падения пород на участ: проходки ствола 150-180°, углы паден 6-10°. 1
Шахтное поле в северо-восточной час ти осложнено двумя пологими надвига
— Северным и Южным, ориентированными по простиранию пластов и падающи согласно падению пород.
Северный надвиг развит в предфлек сурной части поля и приурочен к небо шой флексурной складке, ось которой отклонена от оси Зверевской флексуры по, углами 25° и простирается по азимуту 80
Породы этой складки падают на юг п углами 18° с выполаживанием до 9°. Уп падения надвига 40° с амплитудой смещ ния 4-10°.
Южный надвиг приурочен к северно крылу Зверевского перегиба и ориентир ван по простиранию пластов с падение согласно падению пород. Этот надв встречен при проходке вентиляционно ствола N4 шахты им. 60-летия Ленинско комсомола на глубине 375,5 м. Зона надв га выделяется по интенсивности трещин ватости, перемятости пород и наличи зеркал скольжения, а также сопровождав ся повышенной обводненностью.
По всему шахтному полю встречено много мелких разрывов с небольшими ам-~ титулами. В районе проходки ствола N6 горные работы не проводились, поэтому -остоверных данных о мелкоамплитудной газрывной тектонике в этом районе нет.
Во вмещающих породах на поле шахты получили развитие несколько систем трещин тектонического происхождения. По ным проходки горных выработок и консольной скважины на участке подготовки і <лонного поля горизонта минус 500 м вы-:еляются следующие основные системы -ектонической трещиноватости:
• первая система трещин связана со складчатостью и падает согласно слоистости. Она согласуется также с системой продольных внутрипла-стовых надвигов, падающих по азимуту 200-230°. Трещины имеют северо-западное простирание, азимут падения трещин 230-250° и 50-70°, крутые углы падения (70-88°);
• вторая система трещин перпендикулярно простиранию линейной складчатости и согласуется с системой поперечных внутрипластовых нарушений, падающих по азимуту 320-340° и 120-150°, углы падения 70-90°;
• две другие системы трещин, диагональной ориентировки к первой и второй системе, на шахтном поле развиты очень слабо и практически не оказывают влияние на обводненность разреза;
і/
• система послойных трещин, развитых по напластованию, проявляется, в основном, в сланцах и песчаных и глинистых, значительно реже в слоистых песчаниках. На обводненность разреза существенного влияния не имеют.
Интенсивность трещиноватости в плане г в разрезе по всему шахтному полю развита неравномерно. Увеличение количества тектонических трещин, а также трещиноватых зон наблюдается в направлении :си синклинали. Характерна группировка трещин в протяженные зоны трещиновато-
сти, что подтверждено практикой проходки конвейерных ходков, восточного вентиляционного штрека в южной части шахтного поля.
Трещиноватость развита во всех лито-логических типах пород. Открытые без заполнителя трещины на шахтном поле со-ставлют до 40 %, часто заполненные — более 55% и только незначительная часть — менее 5% полностью заполненные. Преобладающими материалами, заполняющими трещины, являются кварц, пирит, кальцит, а в зоне выветривания — гидроокислы железа.
Преобладающая система трещиноватости — субширотного простирания. Трещины этой системы в основном открытые, частота трещин от 2-4 шт. на пог.м до 5-6 шт. на 10 пог.м. Раскрытие трещин до глубины 160 м составляет 2-3 мм, а до конечной глубины — 1-2 мм.
Вторая система трещиноватости, то есть субмеридиональной ориентировки, развита в меньшей степени и частота трещин от 5-6 до 2-3 шт. на 10 пог.м. Трещины этой системы в большей части частично или полностью заполненные. Открытые трещины встречаются реже, о чем свидетельствует проходка выработок уклонного поля.
Вентиляционный ствол N6 проведен до глубины 60 м в зоне интенсивного выветривания и до глубины 100 м в зоне выветривания. В этом интервале частота значительно больше, чем для нижележащих водоносных горизонтов.
Для расчета тампонажных завес при проходке указанного вентиляционного ствола приняты следующие исходные данные:
• максимально возможное раскрытие трещин — 0,1-0,2 м;
• среднее раскрытие трещин — 0,001-0,003 м;
• коэффициент трещинной анизотро -пии — 0,4.
При описании геологического строения участка проходки ствола использованы материалы геологоразведочных работ на шахтном поле, результаты контрольноразведочного бурения, информация, предоставленная институтом «Ростовгипро-шахт» и шахтной геологической службой.
Гидрогеологические условия проходки вентиляционного ствола N6 весьма сложные, обусловленные наличием в разрезе сильнотрещиноватых водоносных песчаников и известняков.
Вентиляционный ствол пересекают четвертичные и каменноугольные отложения.
В четвертичных отложениях выделяются два водоносных горизонта: первый из них приурочен к аллювиально-делювиальным отложениям балок, второй — к золо-во-делювиальным отложениям водоразделов и их склонов.
Водоносными породами в каменноугольных отложениях являются трещиноватые песчаники и известняки каменской свиты среднего отдела карбона. А в зоне выветривания водовмещающими породами являются все литологические разности. Между горизонтами выветривания наблюдается гидравлическая связь, в связи с этим толща пород до глубины 100 м представляет собой единый водоносный комплекс и характеризуется коэффициентом фильтрации, изменяющимся от0,00216доЗ,24 м/ч.
Ниже гидравлическая связь между горизонтами наблюдается только по зонам тектонической нарушенности.
На участках спокойного залегания пород в рассматриваемом районе прослежена определенная закономерность: снижение водообильности с глубиной, что обусловлено уменьшением раскрытости трещин. В то же время на участках, характеризующихся нарушенностью массива горных пород, эта закономерность нарушается.
Характеристика пересекаемых вентиляционным стволом N6 водоносных горизонтов приведена ниже.
В интервале глубин 18,2-58,69 м залегает толща пород, состоящая из сланца гли-
нистого, мощностью 32,55 м, известняка Кс мощностью 0,4 м, песчаного сланца мощностью 7,54 м. Данный интервал трещиноватый, сильно выветрелый, образует единый водоносный комплекс с нижележащим песчаником. В контрольно-разведочной скважине N10700 был опробован откачкой, коэффициент фильтрации составил 0,1 м/ч. Ожидаемый водоприток в ствол 150 м/ч. 1
В интервале глубин 58,69-83,88 м залегает толща пород, состоящая из песчаника
двухпачечного строения, мощностью 1,8 и 15,6 м, известняка К» мощностью 5,5 м. Этот интервал сильно трещиноватый. | В контрольно-разведочной скважине N10700 коэффициент фильтрации соста-| вил 0,1 м/ч. Ожидаемый водоприток в ствол 100 м3/ч. ]
В интервале глубин 83,88-128,2 м залегает толща пород, состоящая из песчаника! к.7 8к72 четырехпачечного строения, общей
мощностью 8,2 м (мощностьотдельных пачек 3,4 1,2 1,6 и 2 м), сланца песчано мощностью 9,38 м, переслаивание ела песчаного с песчаником двухпачечног строения общей мощностью 5,9 м. Рассмат риваемый интервал трещиноватый, пре имущественно трещины открытого типа, контрольно-разведочной скважине коэ фициент фильтрации составил 0,0046 м/ч Ожидаемый водоприток в ствол 20-22 м3/ч|
В интервале глубин 131,2-146 м залега-] ет песчаник К7 81с7 и переслаивание слан песчаного с песчаником. Последний сост ит из 2-х пачек, общей мощностью 5,5 м, мелко- и среднезернистого, с зеркала скольжения, трещиноватый. Переслаива ние сланца песчаного с песчаником кварцо-вослюдистым мощностью 4,3 м, от мелк зернистого до среднезернистого, места на кремнистом цементе. Мощность проело ев неравномерная от 0,002 до 0,15 м, пре обладает песчаник, трещиноватый, пре-] имущественно трещины открытого типа.
Поданным исследований в контрольн разведочной скважине коэффициент ф
трации составляет 0,0046 м/ч. Ожидаем водоприток в ствол 6 м /ч.
В интервале глубин 149,13-174,6 м залегает толща пород, состоящая из известняка К7 и песчаника к?8К7 двухпачечного ;троения, переслаивания сланца песчаного я песчаника К?БК7. Описываемая толща лород трещиноватая, преимущественно -рещины открытого типа с коэффициентом фильтрации 0,0046 м/ч.
Ожидаемый водоприток в ствол 8 м /ч.
В интервале глубин 190,5-216,9 м зале--зет песчаник К?8К7 мощностью 9,5 м и ланец глинистый мощностью 16,9 м. Этот жнтервал образует единый водоносный го-тнзонт, трещиноватый, преобладают Тренины открытого типа. По данным опробования в контрольно-разведочной скважине 1 • оэффициент фильтрации составил 0,0067 м/ч. Прогнозный водоприток в ствол 25 м /ч.
В интервале глубины 223,25-243 м за-тегает песчаник К7 мощностью 1,5 м, пес--аник кб‘8кбВ мощностью 2,7 м, песчаник л ^кб” мощностью 2 м, переслаивание сланца песчаного с песчаником мощностью 2,7 а. По данным откачки, проведенной в кон-рольно-разведочной скважине, коэффициент фильтрации составляет 0,0067 м/ч.
Ожидаемый водоприток в ствол составляет 4 м /ч.
В интервале глубин 256,2-263 м залегает песчаник к52в8к53 мощностью 6,8 м, от челко- до крупнозернистого, на кремни-;том цементе, трещиноват, трещины открытого типа.
По данным исследований в контрольноразведочной скважине коэффициент фильтрации составил 0,0067 м/ч.
При проходке вспомогательного ствола на шахте водоприток из песчаника составил 0,5 м3/ч, после предварительной цементации снизился до 7,4 м3/ч, остаточный водо-ггриток путем последующей цементации не тревысил 0,5 м3/ч. По прогнозным данным ; учетом ряда факторов водоприток составляет 20 м /ч.
В интервале глубин 272,53-293,5 м залегает песчаник к51в8к5 двухпачечного
О и
:троения, мощность верхней и нижнеи пачки 1,4 и 12,6 м соответственно и известняк
Кб3 мощностью 0,15 м. Песчаник кварцевый от мелко- до среднезернистого, трещиноват, преобладают трещины открытого типа. Верхняя пачка песчаника (1,4 м) имеет коэффициент фильтрации 0,0067 м/ч, нижней пачки песчаника к51в8к52с (12,6 м)
— 0,36 м/ч.
При проходке главного ствола шахты им.60-летия Ленинского комсомола из данного песчаника водоприток составил 38 м /ч, после предварительной цементации остаточный водоприток — 4,8 м3/ч. При проходке вспомогательного ствола из песчаника водоприток составил 18 м3/ч.
Ожидаемый водоприток в рассматриваемый вентиляционный ствол N6 составляет 12 м3/ч.
В интервале глубин 296,52-298,72 м залегает песчаник к51"8Ь51в от тонко- до мелкозернистого на кремнистом цементе мощностью 2,2 м. Коэффициент фильтрации, рассчитанный по данным проходки главного ствола, составляет 0,45 м/ч. При проходке главного ствола из этого песчанка водоприток составил 4,2 м3/ч, вентиляционного ствола — 2,6 м3/ч. Принятый водоприток до 1 м/ч.
В интервале глубин 308,02-316,12 м залегает песчаник к5П8к51" мощностью 8,1 м, кварцевослюдистый, от мелко- до среднезернистого, на кремнистом цементе, трещиноватый, преимущественно трещины открытые.
На шахтном поле песчаник не выдержан по мощности и распространению, сведений о водопроявлении на момент проходки ствола не было.
Ожидаемый водоприток принят равным 8 м3/ч на основе ранее проведенных исследований в аналогичных условиях.
В интервале глубин 331,0-338,5 м залегает песчаник Кб 8к5В мощностью 7,5 м, кварцеслюдистый, от мелко- до среднезернистого, на кремнистой основе, трещиноватый, трещины открытого типа. В контрольно-разведочной скважине не был изучен.
При проходке главного ствола во-доприток из песчаника (112-115 м) составил 5,6 м3/ч, вспомогательного ствола (128-131 м) — 12 м3/ч, после предварительной цементации водоприток был ликвидирован.
Расчетный коэффициент фильтрации по данным проходки составил 0,36 м/ч, а ожидаемый водоприток 5 м /ч.
В интервале глубин 354,09-354,59 м залегает известняк Кб2 мощностью 0,5 м, трещиноватый, преимущественно трещины открытого типа.
В контрольно-разведочной скважине исследован не был.
При вскрытии главным стволом известняка Кб2 водоприток составил 10 м3/ч.
Коэффициент фильтрации, рассчитанный по данным проходки, принят 0,36-0,7 м/ч.
Принятый в расчетах водоприток 7 м3/ч.
В интервале глубин 358,8-397 м залегает песчаник Кб5к42 мощностью 38,2 м, кварцевый от мелко- до среднезернистого, трещиноватый, трещины открытого типа.
При проходке вентиляционного ствола этой же шахты водоприток составил 29,5 м /ч, после проведения поэтапно предварительной цементации — 0,383 м3/ч.
Коэффициент фильтрации, рассчитанный по данным проходки ствола, изменяется от 0,03 до 0,08 м/ч.
Ожидаемый водоприток по опытным данным составил 21 м3/ч.
В интервале глубин 412,1 -448 м залегает толщина пород, состоящая из 2-х пачек сланца глинистого, суммарной мощностью 21,4 м. Данный интервал характеризуется интенсивной трещиноватостью и нарушен-ностью пород.
Водоприток условно принят 3-5 м /ч.
В интервале глубин 448-463,04 м залегает толща пород, состоящая из известняка Кб мощностью 0,1 м и К5 мощностью 1,8 м, песчаника К518 Кб мощностью 2,1 м и к4БК5
мощностью 1,3 м (песчаник кварцевый от мелко- до среднезернистого) и сланца глинистого мощностью 1,14 м, интенсивно трещиноватого. Повышенная трещиноватость возможно связана с зоной дробления.
В контрольно-разведочной скважине не исследован. Коэффициент фильтрации, рассчитанный по данным проходки главного и вентиляционного стволов шахты, изменяется от 0,059 до 0,027 м/ч.
При проходке вспомогательного ствола из известняка Кб водоприток составил 8 м3/ч, после предварительной цементации ликвидирован. .
При проходке главного ствола водоприток составил 1,6 м / ч (без применения спецспособов). ;
При проходке вентиляционного ствола N2 из песчаника К5 8Кб и известняка К5 водоприток составил 6,78 м3/ч, после проведения предварительной цементации — 3,7 м3/ч. -I
При пересечении известняка К5’ вентиляционными стволами N1,2,3 шахты водоприток изменялся от 1,6 до 11,1 м /ч.
Ожидаемый водоприток принят по аналогии с одноименным горизонтом в пройденных стволах шахты 8-11 м /ч.
В интервале глубин 469,87-503,7 м залегает толща пород, состоящая из чередования песчаников, переслаивания слан песчаного с песчаником и сланца глинисто го. Песчаник К4Эк4 трехпачечного строения от мелко- до среднезернистого, трещиноватый, суммарная мощность 16,3 м (мощность отдельных пачек 2,3; 2,3; 11,7 м). Переслаивание сланца песчаного с песчаником кварцево-слюдистым, мелкозернистым, мощностью 4,4 м. Сланец глинистый мощностью 8 м интенсивно трещино ват. Данный горизонт представляет собой единый водоносный комплекс.
По данным расходометрических иссле дований в скважине N10700 выявлена по глощающая зона 470-473 м. Расчетный ко эффициент фильтрации 0,16 м/ч.
зШ ОТ
і глибинно нова-ения.
іжине ации, авно-а, из-
:твола вил 8 тации
водо-
:нения
ствола [ка К5 е про-ши —
венти-I водо-ч.
по ана-[прой-
7 м за-іередо-сланца
ЇНИСТО-
строе-трещи-16,3 м .3; 11,7 о с пес-
пкозер-глини-ещино-т собой
К иссле-іена по-ный ко-
При проходке главного ствола из дан-ого интервала водоприток составил 32,7 3/ч, вспомогательного ствола — 27,7 3/ч, вентиляционного ствола N4 — 30,9
3/ч.
Ожидаемый водоприток 35 м /ч.
В интервале глубин 511,5-513,65 м за-гает известняк К4 скрытокристалличе-ий, трещиноватый, трещины открытого а. Коэффициент фильтрации (расчет-;й) 0,67 м/ч.
По данным проходки вентиляциооных олов N1,2,3 и 5 водоприток составил со-зетственно 83, 40,50,5 и 20 м /ч. Приня-й в расчетах водоприток 70 м /ч.
В интервале глубин 527-564 м залегает счаник ¿2 0К4 мощностью 37 м, кварце-ый, от мелко- до среднезернистого, тре-иноват, трещины открытого типа. По дан-ым исследований пластоиспытателем ИИ-65, проведенных в скважине N10700, «¡.оэффицинт фильтрации 0,00003 м/ч. Рас-
коэффициент фильтрации по иным проходки стволов на шахте изме-ется от 0,087 до 0,1 м/ч.
По данным проходки главного ствола доприток составил 58 м3/ч, вспомога-
— 140,6 м3/ч,вентиляци-нного ствола N4 — 51,4 м3/ч.
В интервале глубин 582,65-609,98 м забегает песчаник Кз 8кз2 двухпачечный мощностью 3,3 и 5,1 м, известняк Кз мощностью 0,6 м, сланец глинистый мощно-_ью 18,13 м. Вся толща пород интенсивно [-рещиноватая, связанная с зоной дробления.
По данным исследований пластоиспы--ателем КИИ-65 коэффициент фильтрами равен 0,00003 м/ч.
На шахтном поле песчаник не выдержан по мощности и распространению, све-:гний о водопроявлениях нет.
л
Ожидаемый водоприток 7 м /ч.
В интервале глубин 71,8-713,97 м залегает известняк КзЗКз’ мощностью 1 м, трещиноватый, песчаник кгЗКз суммарной мощностью 33,34 м двухпаечного строе-
ельного ствола
ния, от мелко- до среднезернистого, трещиноватый, трещины преимущественно открытого типа. Повышенная трещиноватость связана с зоной дробления.
Коэффициент фильтрации по данным пластоиспытателя составляет 0,00003 м/ч, рассчитанный по данным проходки стволов
— 0,01-0,13 м/ч.
В вентиляционном стволе N5 водоприток составил 14,5 м3/ч, в вентиляционном стволе N4 — 86,7 м/ч, при проходке западного коренного штрека — 165 м /ч, восточного коренного штрека — 60 м/ч, конвейерного штрека 110-165 м3/ч.
Принятый в расчетах водоприток 54 м3/ч.
В интервале глубин 715,22-740,42 м залегает песчаник к^кг мощностью 25,2 м, кварцевый, от мелко- до среднезернистого, интенсивно трещиноватый, что свидетельствует о наличии зоны дробления.
Коэффициент фильтрации по данным исследования пластоиспытателем составляет 0,00003 м/ч, рассчитанный поданным проходки вентиляционного ствола N1 — 0,019 м/ч.
При проходке вентиляционного ствола N1 водоприток составил 20,4 м3/ч, после
предварительной цементации ликвидирован.
Были зафиксированы многочисленные водопроявления в выработках уклонного поля горизонта (-500 м) из данного песчаника, находящегося в почве пласта кг.
При проходке западного коренного штрека первоначальная водообильность составила 170 м3/ч, установившийся водоприток 30 м3/ч.
Для оценки качества подземных вод использованы результаты химического анализа проб, отобранных из скважины N10700.
Водоносные горизонты, приуроченные к каменноугольным отложениям, содержат минерализованные воды с сухим остатком до 2,8 г/л.
По степени жесткости подземные воды карбоновых отложений являются очень жесткими с общей жесткостью до 18 мг.-экв/л. По классификации С.А.Алекина воды относятся по II типу сульфатному классу к группе натриевых.
Воды слабощелочные (рН=7-7,8). Содержание сульфатов в подземных водах изменяется от 764,8 до 1167,8 мг/л. Воды обладают сульфатной агрессией по отношению к несульфатостойким цементам.
На стадии проектирования тампонаж-ных работ, для расчета параметров формирования изоляционных завес по каждому водоносному горизонту учтены данные, характеризующие гидродинамические и фильтрационные свойства водовмещающих пород:
• мощность и глубина залегания;
• напор подземных вод;
• коэффициент проницаемости;
• скважность (трещинная пусто-тность);
• среднее раскрытие трещин основной системы;
• максимально наблюдаемое раскрытие трещин;
• прогнозный приток воды в ствол (ниже 400 м взят по аналогии с одноименными горизонтами в пройденных стволах шахты им. 60-летия Ленинского комсомола).
Значения среднего раскрытия трещин и скважности приняты на основании анализа документации и обводненности горных пород с учетом вероятного вскрытия тампо-нажными скважинами и стволом трещиноватых обводненных горных пород. При бурении тампонажных скважин поинтерваль-но проведены гидродинамические исследования и подробное описание кернов, на основании которых уточнены фильтрационные характеристики всех выделенных в разрезе ствола водоносных горизонтов и скорректированы параметры формирования изоляционных завес.
Параметры формирования изоляционных завес вокруг шахтного ствола рассчитаны по известной методике.
В качестве тампонажного материала принят глиноцементный раствор, состав и свойства которого приведены в табл.2.
Таблица 2
Состав тампонажного раствора
Удель-
ный
вес.з гс/см"
Пласти-
ческая
прочно
сть,
МПа
Допу-
стимая
пласти-
ческая
прочно-
сть,
МПа
Динами
ческое
напря-
жение
сдви^,
н/м
Глинистый раствор
У
Сульфатостойкий портландцемент М-400 100-125 кг
1,28
0,26
0.03
197
Жидкое стекло (силикат натрия с модулем 2,8-3,2) 10-12 кг
Приготовление и нагнетание тампо нажного раствора производилось с по мощью комплекса цементировочного обо рудования: агрегаты ЦА-320 м, цементно смесительная машина 2-СМН-20, станци контроля цементации СКЦ-2 м.
Согласно «Норм технологическог проектирования угольных шахт. Минуг лепромСССР, 1976” принят метод контр ля тампонажных работ, основанный на из менении фильтрационных свойств горнь пород по мере нагнетания тампонажно раствора в скважины, и позволяющий оце нить надежность изоляции водоносных г ризонтов до начала проходки ствола.
На основе выполненного комплекса ис следований на стадии проектировани тампонажа обводненных горных пород общепринятой методике и опыта проход вентиляционного ствола N6 установле сплошность тампонажных завес на вод носных горизонтах (заходках): 223-274 277-299 м, обнаружены не только наруш ния сплошности тампонажных завес на в доносных горизонтах: 84-129 м (меж скважинами N4147 и N4136); 131-175 (между скважинами N4147 и N4139); 52 565 м (между скважинами N4138 и 4133 582-610 м (между скважинами N4140 N4134), но м разрыв сплошности на вод
А/4/ о о
4/46
о
4/ЗГ
4/зв
о
9 °
4147
2//А9
о 4гз?
о V. о
4/43
о
О
4240
о
0 ¿¿*5*
4/47
4/4/
о
4/33 О -¿/ЛГ
о
о
О /1
¿/лг
0 # ша о
4 Г А/7
#/35
ГОРиз онт в# - /29 м
4/36
о
Гориъонт /з/- /75 м
Гориъонт 190-21? И
'#/33
4/47
О
4/46
о
4/33
4/47
О
4/46
о
о
4/42
Г7 риз онт 223’274м
Гори зонт 277-299м
Горизонт 308 - 339 м
4/47
о
О
4/46
о
4/34
4/чг
° 4249
4/47
о
о
4/46
о
4/34
4/41
о о«***
Гориз онт 35# -39 ?м
ГОРизант 412-##8м
4/34
О
4/42
4/ЧО
о
О
4/#* 4249 о
/"оризангп ##8 - #91 м
4/3#
4/40
О
41#5
4249
04/33
Рис. 2
4/34
о
4/4/7
О
4/45
о
4249
О 4/33
Горизонт 6/8 -65/ м
4/зз 0 */*5*
о
4/3 д
0
1
41 43
о
о
4/38
о
4249
4/36
о
О
4/33
о
Го р и л он т 65/ - м
4/33
4/45
г
о
О 4/43
о 4M ° 41/414/
4/3^
4/40 О
\
О
4/36
О
4/43
О
О 4/33 4/44 0
Горизонты :
693- ,715-741*
4/33
4/43
О
о
4/Зв
о
Рис.З
носных горизонтах: 18-40 м (между скважинами 4240 и N4147); 40-60,5 м (между скважинами N4140 и N4139, N4136 и N4135); 60,5-84 м (между скважинами N4240 и N4147, N4135 и N4147); 618-651 м (межу скважинами N4138 и N4144); 651 -688 м (между скважинами N4133 и N4134, N4143 и N4134).
На других водоносных горизонтах (за-
ходках): 190-217, 308-339, 354-397, 412-448, 448-491, 492-514, 693-714, 715-741
(см. рисунок) опробованы предложенные технологическая схема тампонажа обвод-
ненных горных пород и способ оперативно го контроля качества тампонажных зав
(заявка N94-041858/03 (041968), А.с
183491). Эти разработки обеспечили смы кание (контакт) отдельных прискважин ных тампонажных тел между собой путе. управления на поверхности земли процес сом формирования искусстевениых оболо чек в массиве горных пород, используя ин тегральную характеристику (коэффицие приемистости) активной и пассивной зо физического воздействия на массив.
© Авторов
сіУслс> ёил ра^ м&щешія ^¿сги шм м £ У ор/нож
и/МАрОр;ЛІ€/ЩиОШШІ-а/НХІ.ЛІШІіиіЖШіЖ г/мхлжупюн*
Объявления и реклама публикуются в черно-белом исполнении без фотографий и
сложных рисунков, содержащих полутона.
Материалы принимаются в напечатанном виде через два интервала. По Вашему заказу редактор и художник разработают оригинальную рекламу, товарный знак или другую символику. Если Вы хотите сохранить собственный стиль оформления рекламы или представляете готовый оригинал-макет, укажите это особо. Расг^енки на разработку и опубликование рекламы:
п Размер 210x297 - 350 иБО
□ В среднем 1 кв. см рекламы стоит - 0,5 ІІБО
□ Минимальный размер 40 кв. см - 23 ІІБО
□ При повторном опубликовании цена снижается на 20%.
Оплата производится в рублях по курсу ММВБ на день оплаты
