Тампонирование (тампонаж) пород


Предварительное тампонирование (тампонаж) пород позволяет изолировать выработки от притока в них воды, укрепить несвязные водонасыщенные или сухие, нарушенные породы. Сущность способа состоит в искусственном заполнении пустот, трещин и пор материалом, способным цементировать зерна породы, затвердевать и препятствовать движению подземных вод.
Тампонаж выполняют с использованием цементных и глинистых растворов, битума, жидкого стекла, химических растворов. Чаще для скальных пород применяют цементно-глинистые растворы, для рыхлых — химические. Тип цемента выбирают с учетом данных химического анализа подземных вод.
Если воды неагрессивны, то применяют обычный портландцемент.
В цементный раствор вводят добавки — ускоритель схватывания (СаСl2 в количестве около 3% по массе от массы цемента), поверхностно-активные вещества, стабилизатор (для придания раствору структурной устойчивости).
Химические тампонажные растворы изготовляются на основе карбамидных смол. В качестве отвердителя применяют щавелевую кислоту. Цементные тампонажные растворы готовят на поверхности, а химические — в забое.
Перед бурением скважин для подачи цементного раствора в забое сооружается бетонная перемычка, в которую вмонтированы кондукторы, оборудованные запорной арматурой. Через кондукторы, не ранее чем через трое суток после укладки бетона в перемычку, производится нагнетание бетона в массив при давлении, которое на 2—2,5 МПа выше гидростатического давления подземных вод на данной глубине.
Для нагнетания химических растворов используется специальный комплекс оборудования, включающий инъекторы, установку для внедрения и извлечения, насосные агрегаты с контрольно-измерительными приборами, буровую колонку и пр.
Стоимость тампонажа цементом в несколько десятков раз выше химического укрепления пород.