Проведение выработок с предварительным тампонированием (часть 1)

Тампонирование горных пород применяют для изоляции горных выработок от водопритока, закрепления несвязных водонасыщенных или сухих пород, укрепления нарушенных пород и улучшения условий работы крепи в сложных горно-геологических условиях.
В несвязных породах задачей тампонажа является скрепление зерен, слагающих породу, для создания устойчивого массива и проведения по нему выработок обычным способом. Для тампонажа скальных трещиноватых пород применяют цементные и цементно-глинистые растворы, а для несвязных песчаных — химические растворы на основе карбамидных смол.
Цементные растворы затворяют чистой водой. Для ускорения схватывания применяют хлористый кальций, который добавляют к массе цемента в количестве до 3%. Водоцементное отношение составляет от 0,6 до 1. В раствор также вводят следующие добавки: поверхностно-активные вещества (ПАВ), например сульфитно-спиртовую барду и минеральные стабилизаторы (глину, глинопорошки), которые повышают агрегатную устойчивость цементного раствора.
Химические тампонажные растворы составляют на основе карбамидных смол марок МФ-17, КМ, КМ-3, МФФА и др. Эти смолы хорошо смешиваются с водой и слаботоксичны. Для отвердевания смол применяют водные растворы соляной, щавелевой и фосфорной кислот, хлористый аммоний и др. Рабочее время раствора (до начала нарастания вязкости) можно регулировать от 15 до 45 мин в зависимости от состава раствора, температуры пород и процентного содержания отвердителя.
При тампонировании из забоя выработки создают завесу из укрепленных пород мощностью не менее 2 м. Раствор нагнетают через скважины, которые бурят подземными станками шарошечного или пневмоударного бурения, а также колонковыми перфораторами. В горизонтальных выработках скважины бурят с наклоном 3—4° по отношению к оси выработки, а в вертикальных— до 10°. Длина скважины зависит от проницаемости пород и может составлять от 4—5 до 15—20 м, а диаметр — от 50 до 145 мм. Меньший диаметр применяют при химическом укреплении, а больший — при цементации. Скважины обычно бурят по окружности контура выработки на расстоянии 1,2—2,6 м друг от друга.