2. Проектирование технологических параметров и технологических схем в сооружений в гидроизоляционном ограждений методом тампонажа

2.1. Выбор тампонажного раствора и его физико-механических и реологических параметров

При сооружении гидроизоляционных ограждений капитальных горных выработок в водоносных трещиноватых горных породах наиболее целесообразно использовать глиноцементные тампонажные растворы. Состав глиноцементного тампонажного раствора, а также его физико-механические и реологические параметры выбираются с учетом условий производства тампонажных работ на основании лабораторных исследований или справочной литературы. В данном случай используется глиноцементный тампонажный раствор имеющий следующие параметры:

Таблица 1

Физико-механические и реологические параметры глиноцементного тампонажного раствора

Состав тампанажного раствора	Удельная масса , кг/м;	, мг/см			, г/см				, Па*с		, Па
		1 Мин	240 Мин	1 мин		240 мин	12 Суток
Глинистый раствор (=1,20 г/см) + цемент (100 кг/м) + жидкое стекло (10 кг/м)	1250	4350	35000	5,7		132,0	2150	42*10		140

где: – удельная масса тампонажного раствора, г/см;

– пластическая (структурная) вязкость, Па*с;

– динамическое напряжение сдвига, Па;

– пластическая прочность стабилизировавшегося тампонажного

раствора, г/см;

– статическое напряжение сдвига, мг/см.

2.2. Проектирование гидроизоляционных ограждений

Рассмотрим методику проектирования гидроизоляционных ограждений, сооружаемых в трещиноватых водоносных горизонтах для подавления водопритоков при строительстве и эксплуатации шахтного ствола.

2.2.1. Расчет параметров трещиноватости водоносных горизонтов пересекаемых шахтным стволом

Общая скважность (трещинная пустотность) определяется по формуле:

(1)

где: – скважность (трещинная пустотность), д.ед.;

– коэффициент проницаемости трещиноватого горизонта, м.

д.ед. (1)

При наличии трещинной анизотропии проницаемость в направлении основных двух систем трещиноватости Ки Копределяется из следующей системы уравнений:

(2)

(3)

, (4)

где: К; К– проницаемость основных систем трещиноватости, м;

– коэффициент трещинной анизотропии;

– коэффициент проницаемости трещиноватого горизонта, м.

(3)

(4)

Скважность, , обусловлена основными системами трещин, можно рассчитать по формулам, д.ед.;

д.ед.; (5)

, д.ед.; (5)

д.ед. (6)

, д.ед. (6)

Раскрытие трещин в каждой основной системе найдем по формулам, м:

(7)

(7)

(8)

(8)

2.2.2. Расчет геометрических параметров гидроизоляционных ограждений

Гидроизоляционная завеса в водоносном трещиноватом пласте с трещинной анизотропией по построению пласта имеет форму эллипса. Поэтому геометрическими параметрами гидроизоляционного ограждения будут полуоси эллипса, направление которых совпадает с направлением основных систем трещин.

Полуоси эллипса характеризующие размеры гидроизоляционной завесы относительно вертикальной оси шахтного ствола, определяются по формулам, м:

(9)

(10)

где: Rств – радиус шахтного ствола, м;

Рпл – пластовое давление, Па;

hmax – максимальное известное раскрытие трещин, м;

– коэффициент запаса прочности,=3;

Рт – допустимая пластическая прочность тампонажного камня через 10-12 суток после закачки, Па, определяется опытным путем по формуле:

(11)

где: К – опытный коэффициент, К = 9.

(9)

(10)