» » Общая схема упрочнения пород химическими композициями

Общая схема упрочнения пород химическими композициями

30.08.2016

За последние годы надежным средством предварительного (упреждающего) упрочнения пород в зонах трещинообразований зарекомендовал себя так называемый физико-химический способ, основанный на принудительной подаче в нарушенный трещинами массив полимерных смол холодного отверждения, заполняющих трещины и склеивающих отдельные блоки пород в монолит. Связанный таким образом массив становится устойчивым и обеспечивает надежную работу шахтных крепей.
Подача компонентов химического состава в трещиноватый массив осуществляется под давлением. Общая схема технологического процесса упрочнения трещиноватых пород способом нагнетания связующих составов показана на рис. 4 2 на примере обработки нарушенной трещинами, теряющей устойчивость кровли очистного забоя шахты.
Для приема связующего состава и распределения его по трещинам в зонах нарушения пород кровли или сопряжений со штреками пробуриваются шпуры 1 обычно под углом α = 10/20° к напластованию. В шпуры вводятся запорно-смесительные элементы 5, 6 и присоединяются высоконапорные шланги 2а, 2б для подачи компонентов состава.
Общая схема упрочнения пород химическими композициями

Нагнетание связующих составов производится при помощи специальных насосных установок 3, располагаемых обычно на штреке. Емкости 4 с компонентами состава находятся вблизи нагнетательной установки 3. Для упрочнения пород нагнетанием чаще всего применяют двухкомпонентную схему подачи состава, при которой каждый из компонентов (полимерная смола и ее отвердитель) подаются к пробуренному в породе шпуру раздельно, каждый по своему шлангу (2а, 2б), а смешивание производится уже в шпуре 1, перед поступлением в трещины (место М, рис. 4.2).
Иногда, однако, нагнетание скрепляющих составов (на основе карбамидных смол, вяжущих, цементов) производят по однокомпонентной схеме, при которой смешивание обоих компонентов осуществляется предварительно, перед насосом. Схема приготовления однокомпонентного состава показана на рис. 4.3.
В большой отдельной емкости 1, например шахтной вагонетке, вначале приготавливается основа (раствор смолы, вяжущего или другого состава). Часть приготовленного раствора через приемный бункер перекачивается в растворосмеситель 2, где к нему добавляется второй компонент 3 и вода 4. Смесь тщательно и непрерывно (не менее 10 мин) перемешивается. Подготовленный таким способом состав при помощи высоконапорного насоса 5 по высоконапорным шлангам 6 нагнетается через герметизируемый шпур 7 в трещиноватый массив.
Однокомпонентная схема позволяет перемешивать компоненты состава более равномерно, обеспечивая тем самым лучшее качество отвержденного продукта. Однако работы в этом случае следует производить быстро и четко до начала гелеобразования (желатинизации) смеси, вскоре после которого следует ее быстрое отверждение. На практике в случае, например, внезапного отказа насосного оборудования это может привести к опасности «закоздения» состава не только в напорной магистрали, но и в самом насосе. Поэтому предпочтение обычно отдают двухкомпонентному способу нагнетания.