SU1507976A1 - Method of freezing rock for erecting underground structure - Google Patents
Method of freezing rock for erecting underground structure Download PDFInfo
- Publication number
- SU1507976A1 SU1507976A1 SU874225474A SU4225474A SU1507976A1 SU 1507976 A1 SU1507976 A1 SU 1507976A1 SU 874225474 A SU874225474 A SU 874225474A SU 4225474 A SU4225474 A SU 4225474A SU 1507976 A1 SU1507976 A1 SU 1507976A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- freezing
- wells
- drilling
- sections
- ice
- Prior art date
Links
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003245 working effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 238000009931 pascalization Methods 0.000 abstract 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract 1
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 4
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к горному делу и подземному строительству с применением замораживани пород в сложных гидрогеологических услови х. Цель - повышение безопасности возведени подземного сооружени в услови х больших гидростатических напоров подземных вод и прослоек плывунных отложений. Способ реализуют следующим образом. В зоне возведени ледопородного ограждени из буровой камеры ранее пройденной горной выработки бур т опережающие скважины (С) на глубину заходки и размещают в них секции фильтровальных труб (ФТ) и герметизирующие устройства. Затем по периметру буровой камеры (или ствола горной выработки) бур т замораживающие С. В процессе бурени замораживающих С осуществл ют поэтапно гидроразрывы в зонах плывунных и водоносных отложений между забо ми замораживающих С и секци ми ФТ опережающей С. Дл перекрыти фронтальной части ледопородного ограждени после достижени проектной глубины замораживающих С через них производ т гидроразрыв в зоне намеченного тампонажа и нагнетают тампонирующий материал (ТМ). Направление и интенсивность гидроразрыва и перемещение ТМ регулируют поочередным закрытием и открытием опережающих С или отдельных секций внутри ФТ. Затем устанавливают в С замораживающие колонки, провод т подачу хладагента и создают ледопородное ограждение. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.The invention relates to mining and underground construction using the freezing of rocks in difficult hydrogeological conditions. The goal is to increase the safety of erecting an underground structure under the conditions of high hydrostatic pressure of groundwater and layers of floating deposits. The method is implemented as follows. In the zone of construction of the ice-guard fence from the drilling chamber of the previously excavated mine workings, advance wells (C) are drilled to a depth of inlet and filter tube sections (FT) and sealing devices are placed in them. Then, freezing C is drilled around the perimeter of the drilling chamber (or the mine shaft). During the drilling of freezing C, hydraulic fractures are carried out in stages in the zones of flowing and aquiferous sediments between the freezing C bottom sections and the frontal FT sections. achieving the design depth of the freezing C through them is fractured in the area of the intended cementing and injecting the plugging material (TM). The direction and intensity of the hydraulic fracture and the movement of the TM is regulated by alternately closing and opening the leading C or individual sections within the FT. Then, freezing columns are installed in C, the refrigerant is supplied and an ice fence is created. 2 hp f-ly, 8 ill.
Description
Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.
Из буровой камеры 1 ранее пройденной горной выработки 2, размещенной в относительно крепких породах 3 в зоне возведени ледопородного ограждени и содержа- щей крепление 4, бур т опережающие сква- жипы на глубину заходки 5 (фиг. 1), которые оснащают в зоне плывунных и водоносных отложений б секци ми фильтрованных труб 7 и герметизирующими устройствами 8 (фиг. 2). Герметизирующие устройства 8 креп т с помощью кондукторов 9 на устье скважин 5 и соедин ют задвижками 10 и трубопроводами с системами нагнетани промывочной жидкости 11, подачи сжатого возду- ха 12 и водо-щлам.оотводом 13.From the drilling chamber 1 of the previously excavated mine work 2, located in relatively strong rocks 3 in the zone of erection of the ice fence and containing the fastener 4, drill advance wells to a depth of 5 (Fig. 1), which are equipped in the zone of water bearing deposits b by sections of filtered pipes 7 and sealing devices 8 (Fig. 2). The sealing devices 8 are fastened with the help of conductors 9 at the wellhead 5 and connected with valves 10 and pipelines with a system for injection of washing liquid 11, supplying compressed air 12 and a water outlet 13.
Затем по периметру буровой камеры 1 (или ствола горной выработки 2) бур т замораживающие скважины 14 (-фиг. 2, 3, 4). В процессе бурени замораживающих сква- жин 14 осуществл ют поэтапно гидроразрывы 15 в зонах б плывунных и водоносных отложений между забо ми замораживающих скважин 14 и секци ми фильтровальных труб 7 опережающей скважины 5, через ко- торые производ т сброс напорных подземных вод и части плывунных отложений к усть м опережающих скважин 5. При этом в §оны 15 гидроразрыва и фильтровальные трубы 7 через системы нагнетани 11 и 12 подают циркул ционный агент: промывоч- ную жидкость, водо-воздущную смесь или сжатый воздух, а также часть раствора, образующегос в ходе бурени как вмещающих пород, так плывунных отложений. Подземные воды, циркул ционный агент и частицы плывуна и щлама отвод т через устье опережающей скважины 5 при открытой системе водо-щламоотвода 13.Then along the perimeter of the drilling chamber 1 (or the shaft of the mine workings 2) the freezing wells 14 are drilled (Fig. 2, 3, 4). In the process of drilling the freezing wells 14, hydraulic fractures 15 are made in stages in flowing and aquifer deposits B between the bottom of the freezing wells 14 and filtering pipe sections 7 of the leading well 5, through which discharge of underground pressure and part of the floating deposits to the wellheads of the leading wells 5. At the same time, the fracture sections and filter tubes 7 in Section 15 are fed through circulation systems 11 and 12 to the circulating agent: flushing fluid, water-air mixture or compressed air, as well as part of the solution, azuyuschegos during the drilling as the host rock, so deposition quicksand. The groundwater, the circulating agent, and the floating grain and mud particles are discharged through the mouth of the advance well 5 with the open system of drainage system 13.
После сн ти напора подземных вод в nvibiByHHbix отложени х б беспреп тственно проход т замораживающей скважиной 14 определенный участок (фиг. 3) пород. При повышении давлени- подземных вод осуществл ют следую1дий этап гидроразрыва 15, цикл повтор ют и таким образом осуществл ют бурение замораживающих скважин до расчетной глубины.After removal of the groundwater pressure in the nvibiByHHbix sediments, a certain section (Fig. 3) of the rocks freely passes through the freezing well 14. With increasing groundwater pressure, the next fracture stage 15 is carried out, the cycle is repeated, and thus freezing wells are drilled to the calculated depth.
Секции фильтровальных труб 7 усть опережающей скважины 5 и систему водо- щламоотвода 13 периодически чист т с помощью кратковременного подключени системы нагнетани 11 промывочной жидкости или системы 12 сжатого воздуха путем манипул ций задвижками 10.The sections of the filter pipes 7 of the advance well 5 and the drainage system 13 are periodically cleaned by briefly connecting the pumping system 11 of the washing liquid or the system 12 of compressed air by manipulating the valves 10.
Аналогичным образом осуществл ют бурение следующей замораживающей скважины (фиг. 4).Similarly, the next freeze well is drilled (FIG. 4).
В услови х больщого прослойка плывун- ных отложений с внещней стороны проектной зоны формировани ледопородного ограждени 16 на глубину двух-трех заходок горной выработки под углом О-3° к оси замораживающих скважин 14 сооружают (по крайней мере одну) опережающую скважину 17 (фиг. 5).Under the conditions of a large layer of floating deposits on the outer side of the project zone of forming the ice fence 16 to a depth of two or three mine excavations at an angle O-3 ° to the axis of the freezing wells 14, a leading well 17 is constructed (Fig. five).
Бурение замораживающих скважин 14 провод т аналогичным образом (фиг. 2, 3, 4).The drilling of freezing wells 14 is carried out in a similar way (Figs. 2, 3, 4).
Дл перекрыти фронтальной части ледопородного ограждени 16, после достижени проектной глубины замораживающих скважин 14 (фиг. 5) через них производ т гидроразрыв в зоне 18 намеченного тампонажа и нагнетают тампонирующий материал 19 (фиг. 7). При этом направление и интенсивность гидроразрыва и перемещение тампонирующего материала регулируют поочередным закрытием и открытием усть опережающей скважины 5 или отдельных секций внутри фильтровальны ; труб 7.To block the frontal part of the icebreaker fence 16, after reaching the design depth of the freezing wells 14 (Fig. 5), they are fractured in the zone 18 of the planned cementing and the plugging material 19 is injected (Fig. 7). At the same time, the direction and intensity of the hydraulic fracture and the movement of the plugging material is regulated by alternately closing and opening the mouth of the advance well 5 or individual sections inside the filter; pipes 7.
Закрытие и открь,. j скважины 5 достигаетс с помощью задвижек 10 / - --щла- ковой воде 13 (фиг. 4).Close and open. j of well 5 is achieved by means of valves 10 / - - slag water 13 (Fig. 4).
Перекрытие и открытие отдельных секций фильтровальных труб 7 провод т с npk менением известных средств, например, с помощью вспомогательной колонны труб 20 с пакером 21 (фиг. 5), которые перемещают внутри труб 7. Нагнетание тампонажного материала 19 и чистку замораживающих и опережающих скважин 5, 14 провод т с применением известных приемов, например, методом разделительных плавающих пробок с манжетами (не показано).The overlapping and opening of individual sections of the filter tubes 7 is carried out with NPK changing known means, for example, using an auxiliary string of tubes 20 with a packer 21 (Fig. 5), which are moved inside the tubes 7. Injection of cement material 19 and cleaning of freezing and leading wells 5 , 14 is carried out using known techniques, for example, by separating floating plugs with cuffs (not shown).
Затем в скважины 14 устанавливают замораживающие колонки (не показано), через которые провод т подачу хладагента и Создают ледопородное ограждение, затем, под защитой созданного ледопородного ограждени проход т новую горную выработку 22. В период проходки новой горной выработ ки 22 опережающие скважины 5, 17 закрывают . При проходке и оснастке новой заходки горной выработки 2 с буровой камерой 1 опережающие скважины 17, наход щиес за внещней стороной ледопородного ограждени , включают в эксплуатацию (фиг. 7). Указанные скважины могут быть сооружены на глубину двух-трех заходок горных выработок 2 с камерами 1.Then, freezing columns (not shown) are installed in wells 14, through which coolant is supplied and an ice fence is created, then, under the protection of the created ice fence, a new mine workout 22 is passed. In the period of new mine workings 22, the leading wells 5, 17 close up. During the penetration and rigging of the new inlet of the mine working 2 with the drilling chamber 1, the advancing wells 17, located beyond the external side of the ice-guard fence, are put into operation (Fig. 7). These wells can be constructed to a depth of two or three stows of mine workings 2 with chambers 1.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874225474A SU1507976A1 (en) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | Method of freezing rock for erecting underground structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874225474A SU1507976A1 (en) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | Method of freezing rock for erecting underground structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1507976A1 true SU1507976A1 (en) | 1989-09-15 |
Family
ID=21296647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU874225474A SU1507976A1 (en) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | Method of freezing rock for erecting underground structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1507976A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2109951C1 (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-27 | Акционерное общество открытого типа Научно-производственное объединение "Наука" | Process of rock freezing during construction of underground structures and gear for its implementation |
| RU2181840C2 (en) * | 2000-02-28 | 2002-04-27 | Син Александр Филиппович | Method of driving in caved rocks of mine working |
| CN117248915A (en) * | 2023-11-16 | 2023-12-19 | 矿冶科技集团有限公司 | Method for constructing drift sand stratum roadway |
-
1987
- 1987-04-07 SU SU874225474A patent/SU1507976A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 991054, кл. Е 21 D 1/00, 1983. Авторское свидетельство СССР № 941593, кл. Е 21 D 1/12, 1980. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2109951C1 (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-27 | Акционерное общество открытого типа Научно-производственное объединение "Наука" | Process of rock freezing during construction of underground structures and gear for its implementation |
| RU2181840C2 (en) * | 2000-02-28 | 2002-04-27 | Син Александр Филиппович | Method of driving in caved rocks of mine working |
| CN117248915A (en) * | 2023-11-16 | 2023-12-19 | 矿冶科技集团有限公司 | Method for constructing drift sand stratum roadway |
| CN117248915B (en) * | 2023-11-16 | 2024-02-20 | 矿冶科技集团有限公司 | Method for constructing drift sand stratum roadway |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8287050B2 (en) | Method of increasing reservoir permeability | |
| RU2065973C1 (en) | Method for degassing accompanying seams | |
| RU2410514C1 (en) | Method for well construction | |
| RU2078209C1 (en) | Method of mining mineral deposits and superstructure for its embodiment | |
| SU1507976A1 (en) | Method of freezing rock for erecting underground structure | |
| RU2059073C1 (en) | Method for development of mineral deposits | |
| RU2076923C1 (en) | Method of formation of flagging screen in water-encroached rocks | |
| RU2059813C1 (en) | Method for mining steeply dipping ore bodies | |
| RU2075572C1 (en) | Method of forming isolation curtain around mine workings | |
| RU2095574C1 (en) | Method for construction of mine shafts in watered unstable rocks | |
| RU2249699C2 (en) | Method for driving draining mines in broken and watered massif | |
| CN108756896A (en) | How to remove underground obstacles | |
| RU2039283C1 (en) | Method for elimination of inrush of clay mass into mine active workings | |
| SU1434134A1 (en) | Method of degassing coal strata in its development | |
| RU2435925C1 (en) | Procedure for construction of horizontal drain hole in unstable moveable rock and drilling assembly for its implementation | |
| RU2802245C1 (en) | Hydraulic fracturing method | |
| SU1502837A1 (en) | Method of sinking a mine shaft | |
| SU1501926A3 (en) | Method of shutting-off hollow underground formations and conduit systems with high-velocity water flow | |
| SU1726766A1 (en) | Method of erecting waterproofing dike in mine drifts | |
| RU2097560C1 (en) | Process of well hydraulic mining | |
| RU2109951C1 (en) | Process of rock freezing during construction of underground structures and gear for its implementation | |
| RU2194842C2 (en) | Method of hydraulic isolation of formations in completion of well construction | |
| SU1401133A1 (en) | Method of preparing to mining the stores of mine fields of flooded potassium mines | |
| Baumgärtner et al. | Soultz-sous-Forêts: main technical aspects of deepening the well GPK-2 | |
| RU2848449C1 (en) | Method for implementing pulsed hydraulic fracturing |