Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка инновационных составов тампонажных растворов для водоподавления агрессивных вод наруднике «Мир»

ФИО: Самадов Р.А.

Направление: Новые приборы и аппаратные комплексы (У.М.Н.И.К.)

Научный руководитель: д.т.н. Корчака А.В.

Институт: Горный институт

Кафедра: Кафедра Строительства подземных сооружений и шахт

Академическая группа: СП-2-10

С 2012 года гидрогеологическая обстановка на руднике «Мир» резко ухудшилась. Откачка воды в апреле увеличилась на 19,4 м3/ч и составляет в среднем 92 м3/ч (2214 м3/сут). В настоящее время водоприток повысился до 170–190 м3/ч (4080–4600 м3), что усложняет эксплуатацию рудника. Особо опасные места водопроявлений на контактах рудного массива с галитом.

Известно, что поступающие в карьер «Мир» воды и частично в подземные выработки рудника «Мир», являются рассолами хлоридно-натриевого состава с общей минерализацией 120–150 г/л и содержанием сероводорода до 136 мг/л. Рассолы являются агрессивными к металлу и бетону и их присутствие в горных выработках, негативно сказывается на работе рудника в целом (слайд с результатами исследования пульпы).

В настоящее время для ликвидации водопроявлений в подземных выработках рудника «Мир» ведутся работы по формированию водоизоляционной тампонажной завесы в пределах второй и третьей панели рудного тела на отметке минус 210 м для предотвращения проскока минерализованных вод с дна карьера. Однако, применение известных тампонажных растворов оказалось не эффективным.

Целью работы является разработка технических решений формирование водоизоляционной тампонажной завесы в пределах второй и третьей панели рудного тела на отметке минус 210 м для предотвращения проскока минерализованных карьерных вод в горные выработки рудника. Формирование водоизоляционной завесы предусматривается производить врудном теле. Руда представлена порфировым кимберлитом зеленовато-серогоцвета мелко-среднепорфировой структуры массивной текстуры. Ксенолиты вмещающих пород составляют до 10% от общего объема руды, представлены породами глинисто-карбонатного состава, реже – породами магматического происхождения и имеют угловато-округлую или угловатую форму. Размеры ксенолитов колеблются от 0,2–0,5 см до 20,0–30,0 см. в отдельных случаях до 50,0–70,0 см. Руда интенсивно трещиноватая с плотностью 8–10 и более трещин на 1 п.м. Раскрытие трещин от 0,1 до 2 см, протяженностью от 10 до 20 и более метров. Максимальное раскрытие трещин может достигать 15 см. Многие трещины, как правило, полностью минерализованы глинисто-ангидритовым материалом, реже гипсом и солью.

Мною проведены исследования по химическому составу карьерной пульпы и выявлено, что применяемые в практике тампонажные растворы на основе жидкого стекла и цементов не могут эффективно затворить высокоминерализованные рассолы. Требуется разработка совершенно новых рецептур тампонажных растворов, способных к твердению в условиях вечной мерзлоты, в присутствии рассолов натрия, магния, калия и проявлений сероводорода.

Существующие наработки по теме исследования нуждаются в проведении лабораторных испытаний предлагаемых рецептур, испытаниях прочности укрепляемого массива и разработке технологического регламента по созданию тампонажных завес. Полученные результаты могут быть использованы для разработке мероприятий водоподавления на рудниках «Удачный» и «Айхал», где проявляются аналогичные негативные явления.

Схема дренажного комплекса и тампонажных скважин