HU176470B - Eljárás föld alatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére - Google Patents
Eljárás föld alatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére Download PDFInfo
- Publication number
- HU176470B HU176470B HUBA003395A HU176470B HU 176470 B HU176470 B HU 176470B HU BA003395 A HUBA003395 A HU BA003395A HU 176470 B HU176470 B HU 176470B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- water
- tap
- cavity
- october
- reservoir
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 19
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 7
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 6
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 6
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 7
- 206010042674 Swelling Diseases 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 5
- 101100008046 Caenorhabditis elegans cut-2 gene Proteins 0.000 description 4
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 101100008047 Caenorhabditis elegans cut-3 gene Proteins 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F16/00—Drainage
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
- E02D19/06—Restraining of underground water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
Description
Dr. Kapolyi László oki. bányamérnök 15%, dr. Schmieder Antal oki. bányamérnök 15%, dr. Kesserü Zsolt oki. bányamérnök 15%, Budapest, Sólymos András oki. bányamérnök 14%, dr. Gerber Pál oki. geológus 14%, Tatabánya, Szebényi Ferenc oki. bányamérnök 13%, Sólymos Mihály oki. bányamérnök 14%, Budapest
Bányászati Kutató Intézet, 30%, Budapest, Tatabányai Szénbányák 56%, Tatabánya, Alumíniumipari Tervező és Kutató Intézet, Budapest, 14%
Eljárás föld alatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére
2
A találmány tárgya eljárás föld alatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére.
Bányák és más föld alatti üregek igen gyakran ki vannak téve a vízbetörés veszélyének. Az életés vagyonbiztonság érdekei megkívánják, hogy a vízbetöréseket megelőzzük vagy legalább káros következményeiket utólag korlátozzuk.
Fentiek szerint megelőző és utólagos védekezési módszereket különböztetünk meg.
Az utólagos védekezési módszerek csupán arra korlátozódnak, hogy a már elkészült föld alatti üregben bekövetkező vízbetörés káros következményeit elhárítsák vagyis az üregbe jutó vizet eltávolítsák és a vízfakadások utólagos elzárásával csökkentsék vagy megszüntessék annak utánpótlását. Az utólagos védekezés gyakran együttjár az üreg időleges kiürítésével (emberek és vagyontárgyak mentésével). Az utólagos védekezés hiányosságai természetéből adódnak és nem kívánnak bővebb részletezést.
A megelőző jellegű védekezési módszerek arra irányulnak, hogy a védendő üreg környezetének vízföldtani viszonyait megváltoztatva eleve kizárják 25 a vízbetörés lehetőségét a később kialakítandó üreg helyén.
A megelőző védekezés ismert módszerei a vízkizárás és a vízszintsüllyesztés.
A megelőző vízkizárás elérhető:
- a védendő üreg és a víztárolók közötti rétegek előzetes tömítésével, illetve szilárdításával,
- az üregképzést megelőzően épített falazattal (résfal, szádfal, falazatsüllyesztés) és
- vízkizárásra alkalmas kőzetekből kialakított vízvédelmi pillérekkel.
A megelőző vízkizárást általában az jellemzi, hogy csak kőzetmozgás van, vízmozgás nincs.
A megelőző vízszintsüllyesztésnél ezzel szemben a létesítendő üreget fenyegető víztárolóban az üregképzést megelőzően kedvező vízmozgást idéznek elő, illetve a természetes vízmozgásfolyamatot a víztároló előzetes megcsapolásával kedvező irányban befolyásolják.
A megelőző vízszintsüllyesztést tehát az jellemzi, hogy a vízmozgást, illetve a mozgásállapot változását az üregképzést (azaz a kőzetmozgást) megelőzően váltják ki, az üregtől térben is elkülönülő üregrendszerrel, amelynek csapolóelemeit magába a víztárolóba telepítik, mégpedig annak jó vízvezetőképességű zónáiba.
A megelőző védelmi módszerek kétségkívül haladottabbak az utólagos védekezésnél. Számos esetben biztonsági megfontolásokból hatóságilag előírják a megelőző védekezés alkalmazását.
A megelőző jellegű védelmi módszereknek azonban vannak komoly hiányosságaik is. A megelőző vízkizárás egyes módszereit (megfőző kőzettömítés vagy -szilárdítás, résfalépítés, falazatsüllyesztés, szádolás) költséges voltuk miatt csak kisebb üregek, üregrendszerek (aknák, tárók) védelmére lehet gazdaságosan alkalmazni. A vízvédelmi pillérek kijelöléséhez kedvező természeti adottságok szükségesek, ezért alkalmazási lehetőségeik ugyancsak korlátozottak.
A legszélesebb körben alkalmazott vízvédelmi módszer a megelőző vízszintsüllyesztés, bár ez is költségesebb, mint az utólagos védekezés, de műszaki és biztonsági szempontból lényegesen jobb annál. Komoly hiányossága azonban ennek a módszernek, hogy gyakran súlyos és előre nem látható közvetlen és közvetett környezeti károsodásokat eredményez. Ilyen környezeti károsodás a környező kutak, fonások elapadása, illetve hozamának csökkenése, esetenként felszíni süllyedések, mezőgazdasági kultúrák károsodása, természetes vizek emissziós szennyeződése, a szennyezett bányavizek bebocsátása.
A környezeti károsodások bizonyos esetekben helyrehozhatók. Az elapadt források, kutak például regionális vízellátó rendszerrel pótolhatók. Vannak azonban olyan pótolhatatlan értékű gyógyforrások, amelyeknek elapadása természeti katasztrófával egyenértékű.
A találmány célja az ismert megelőző védekezési módszerek fenti hiányosságainak kiküszöbölése.
A találmány feladata olyan megelőző védekezési módszer létrehozása, amely lényegesen egyszerűbb és olcsóbb az ismerteknél, ugyanakkor egyáltalán nem vagy csak kismértékben okoz környezeti ártalmakat.
A találmány alapja az a felismerés, hogy az a vízmennyiség, amely a föld alatti üregek kialakítása nyomán betörhet, a helyi hidraulikus ellenállások és a turbulens áramlási veszteségek miatt mindig kisebb, esetenként jelentősen kisebb, mint az a vízhozam, amit a megelőző vízszintsüllyesztéses védekezésnél kell fakasztani és kiemelni. Különösen szembetűnő ez a jelenség, ha a víztárolót a kialakítandó üregtől olyan kőzet választja el, amely eredetileg vízrekesztő, a bányaműveletek által kiváltott kőzegmozgások eredményeképpen azonban vízvezetővé válnak. Az ilyen rétegeket védőrétegeknek nevezzük.
Ezekben a védőrétegekben a bányaműveletek hatására az eredetileg mintegy 10 mikron nagyságrendű rések kitágulnak, a hidraulikai küszöbgradiens lecsökken és megindul a vízáramlás. A vízáramlás következtében a rések tovább tágulnak, végül a víztároló réteg vízvezető járata és a bányaüreg között a védőrétegben csatomaszerű járat alakul ki, amelynek magának is van hidraulikai ellenállása. Kedvező esetben a védőréteg a fenti kőzetmozgások ellenére meg tudja akadályozni a vízbetörést, ha viszont gyenge a védőréteg, bekövetkezik a vízbetörés. A betörő víz mennyisége azonban lényegesen kisebb, mint az a vízmennyiség, amelyet egy hatásos vízszintsüllyesztéses védekezésnél csapolni kellene.
Felismertük, hogy ez a kedvező körülmény kihasználható föld alatti üregek vízbetörés elleni megelőző védelmére oly módon, hogy a csapolóelemeket nem a víztároló rétegbe telepítjük, hanem közvetlenül a kialakítandó (védendő) üreg közelébe, és ezáltal mindazon hidraulikai ellenállásokat beiktatjuk a víztároló és a védendő üreg közé, amelyek egy a védőrétegen át utólag (spontán) bekövetkező vízbetörés esetén csökkentenék a betörő víz mennyiségét. Ahhoz viszont, hogy a védőrétegen át meginduljon a víz áramlása, elő kell idézni azokat a kőzetmozgásokat, amelyeket a védendő üreg kialakítása idézne elő. Tehát az ismert vízszintsüllyesztéses módszerrel ellentétben nemcsak a vízmozgási folyamatokat befolyásoljuk, hanem — tervszerűen és a bányaműveleteket megelőzően — a kőzetmozgásokat is, éspedig az eredetileg vízzáró védőrétegben.
Ezek a kőzetmozgások lehetővé teszik, hogy a víztároló rétegből a vizet a védőrétegen át a csapolóelemekhez vezessük. Ennek során ugyanazokat a vízjáratokat aktiváljuk, amelyeken át normál esetben (az üreg kialakítása után spontán) bekövetkeznének a vízbetörések, és ugyanazokat a hidraulikai ellenállásokat iktatjuk a víz útjába. Ily módon lényegesen kisebb víz kiemelésével védhetjük meg a föld alatti üreget, mint a megelőző vízszintsüllyesztéssel (amikor a víztárolót közvetlenül csapolják meg), tehát a vízföldtani viszonyokat nem befolyásoljuk aggresszív módon, és nem idézünk elő durva környezeti változásokat.
A fenti felismerés alapján a feladat megoldása eljárás víztároló rétegtől eredetileg vízzáró réteggel elválasztott föld alatti üregeknek az üreg kialakítása során előidézett kőzetmozgások által vízvezetővé tett vízzáró rétegen át bekövetkező vízbetörés elleni megelőző védelmére, amelynek során legalább egy csapolóelemet és ezzel összekötött vízkiemelő rendszert létesítünk, és amelynél a találmány értelmében a csapolóelemet a védendő üreg kialakítását megelőzően, a védendő üreg és a víztároló réteg között, a védendő üreg közvetlen közelében alakítjuk ki, és a csapolóelem kialakításával az eredetileg vízzáró rétegnek a csapolóelem és a víztároló réteg közötti részében olyan kőzetmozgást idézünk elő, mint amilyet a védendő üreg kialakítása váltana ki.
A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál a vizet fakasztó csapolóelemet környezetétől elzárjuk, és a fakasztott víz nyomásánál nagyobb nyomással, megszilárduló tömítőanyagot nyomatunk bele.
Egy másik előnyös foganatosítási módnál a vizet fakasztó csapolóelemmel szomszédos csapolóelembe is megszilárduló tömítőanyagot nyomatunk.
Egy további előnyös foganatosítási módnál a tömítőanyagot először a vizet fakasztó csapolóelemmel szomszédos csapolóelembe nyomatjuk be, és csak ennek megszilárdulása után közvetlenül a vizet fakasztó csapolóelembe.
Bizonyos esetekben előnyös, ha a vizet fakasztó csapolóelemnek a környezetétől való elzárását a csapolóelembe bevezetett, duzzadva szilárduló anyaggal tömített injektálóvezetékkel végezzük.
Más esetekben előnyös, ha a fakasztott víz járatát a csapolóelemen belül a víz nyomásával szemben rögzített foglalóharanggal zárjuk le, az injektálóvezetéket a foglalóharanghoz csatlakoztatjuk és a csapolóelemnek a foglalóharangon és az injektálóvezetéken kívüli részét duzzadva szilárduló anyaggal töltjük ki.
A találmány szerinti eljárás legfőbb előnye, hogy megelőző jellegű, de az ismert megelőző módszerek hátrányai nélkül, mivel azoknál lényegesen egyszerűbb, olcsóbb, illetve környezeti hatások szempontjából sokkal kevésbé ártalmas.
A találmány szerinti eljárás járulékos eleme a tömítés. Az eddig ismert vízvédelmi célú tömítési eljárásoknál - akár utólagosan, akár megelőzően alkalmazták azokat - a tömítőanyag útja a tömítőfúrásból egyenesen a bányaműveletet veszélyeztető vízjáratba (a víztároló rétegbe) vezetett. Éppen ebből eredtek ezen eljárások hátrányai. Ezt a vízjáiatot ugyanis — előzetes alkalmazás esetén - előbb meg kellett találni, tehát vagy sok fúrást kellett mélyíteni, vagy különleges műveleteket kellett a tömítőfúrásban végezni, és különleges berendezéseket kellett használni ahhoz, hogy a tömítőfúrástól 10—20-30 m távolságban levő veszélyes üregek is eltömíthetők legyenek. Utólagos tömítésnél pedig hiába tudták, hogy hol következett be a vízbetörés a bányaüregbe, csak közelítőleg tudták behatárolni azt a térséget, ahol a vízbetörést eredményező víztároló járat van. Ezért a víztároló járat (karsztjárat) elzárására irányított tömítőfúrás csak szerencsés esetben találta meg (véletlenül) a karsztjáratot. Egy-egy sikeres vízelzáráshoz általában több tömítőfúrást kellett mélyíteni, és különleges rétegkezelési eljárásokat (savazást, robbantást, rétegrepesztést) kellett kiegészítőlegesen alkalmazni.
A találmány szerinti eljárásnál a tömítést szolgáló járatot újszerű módon, a vízmozgásfolyamatokat tervszerűen befolyásolva, a mozgó víz erejének kihasználásával hozzuk létre. Tehát nem több fúrási próbálkozás egyike találja meg véletlenül a víztárolóban levő elzárandó járatot, hanem maga az elzárandó vízjárat fedi fel önmagát, és hozza létre . -;t a csatornát, amelyen át tömíthető. Ezt azáltal érjük el, hogy a védendő üreg kialakítása előtt kiváltjuk azokat a kőzetmozgásokat, amelyeket az üreg kialakítása váltana ki, és így megelőzőleg „kiprovokáljuk” azoknak a vízvezető csatornáknak a kialakulását, amelyeken át megelőző védekezés nélkül bekövetkezne a vízbetörés. így saját járatán keresztül zárhatjuk el tömítéssel a vízbetörést anélkül, hogy többször kellene próbálkozni a vízvezető járat eltalálásával, illetve hogy járulékosan különleges rétegkezelési eljárásokat kellene alkalmazni.
A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt példák kapcsán ismertetjük. A rajzokon az
1. ábra frontfejtés vízszintes síkban vett metszete, a
2. ábra az 1. ábra szerinti frontfejtés II—II síkban vett metszete, a
3. ábra egy másik frontfejtés vízszintes síkban vett metszete, a
4. ábra a 3. ábra szerinti frontfejtés IV—IV síkban vett metszete, az
5. ábra tervezett alagút könyezetének függőleges síkban vett metszete, a
6. ábra egy további frontfejtés vízszintes síkban vett metszete, a
7. ábra a 6. ábra szerinti frontfejtés VII-VII síkban vett metszete, a
8. ábra a 6. ábra szerinti frontfejtés VIII-VIII síkban vett metszete, a
9. ábra csapolóelemekkel ellátott frontfejtés felülnézete, a 9/a—9/b ábrák ennek metszetei, a
10. ábra foglalóharanggal ellátott injektál óvezeték alkalmazása a csapolóelemben, a
11. ábra duzzadva szilárduló anyag alkalmazása az injektálóvezeték körülvételére, és a
12. ábra duzzadva szilárduló anyag alkalmazása a csapolóelemben többszörös vízfakadási hely esetén.
Az 1—2. ábrák szerinti frontfejtés a szokásos módon 1 frontból és fejtéselőkészítő 2, 3 vágatokból áll, amely utóbbiak egymással párhuzamosak és az 1 frontra merőlegesek. Mivel a 4 nyersanyagelőfordulás, amelyre a frontfejtés települ, lejtős kialakulású (2. ábra), a fejtéselőkészítő 2 vágat mélyebb szintű, mint a 3 vágat. A 4 nyersanyagelőfordulás közvetlen feküje agyagból levő vízrekesztő 5 réteg, amely alatt karsztos víztároló 6 réteg helyezkedik el.
A vízrekesztő (vízzáró) 5 réteg vastagsága nem elégséges ahhoz, hogy megakadályozza a víztároló 6 rétegből kiinduló vízbetöréseket. A találmány szerinti megelőző védekezés itt úgy valósul meg, hogy az 1 front előtt haladva a mélyebb szintű fejtéselőkészítő 2 vágatból csapolóelemként 8 fúrásokat telepítünk, amelyek közelítőleg párhuzamosak a 7 feküsíkkal, és a vízrekesztő 5 rétegben az 1 fronttal párhuzamosan vagy rézsútosan haladnak. Ahol a frontfejtés 9 vetődést keresztez (a kereszteződés helyét a fejtéselőkészítő 2, 3 vágatok kihajtása során meg tudjuk állapítani), a vetődés mindkét oldalára telepítünk 8 fúrásokat, máshol a várható vízhozamtól függő sűrűségben. A 8 fúrásokkal az 1 front előtt haladva leképezzük a fejtési üregrendszert, és mintegy „csapdát állítunk” a fakadó vizeknek. A 8 fúrásokból a vizet a 2 vágaton és egy önmagában ismert (itt nem ábrázolt) vízgyűjtő vágatrendszeren át vezetjük a kiemelő szivattyútelephez.
A 3-4. ábrák szerinti frontfejtés esetében, amely ugyancsak 1 frontból és fejtéselőkészítő 2, 3 vágatokból áll, a 10 csapolóelemeket magában a 4 nyersanyagelőfordulásban alakítjuk ki, fúrásos fejtéssel. A vizet fakasztó 10 csapolóelemekbe 11 csővezetéket építünk be (azaz béléscsövezzük ezeket), a vizet nem fakasztó 10 csapolóelemeket pedig ismert pneumatikus 12 tömedékelőberendezés segítségével szemcsés 13 tömedékanyaggal töltjük meg.
Az 5. ábrán nagyszelvényű 14 alagút a védendő üreg. A 14 alagút szaggatott vonallal jelölt tervezett szelvénye repedezett márgából álló vízrekesztő 5 rétegben van kitűzve, amelyhez tektonikusán 15 vezetosíkkal határolt karsztos víztároló 6 rétég csatlakozik. Az utóbbiból vízbetörések fenyegetik a tervezett 14 alagutat, mert a vízrekesztő 5 réteg védőhatása nem elegendő.
A találmány szerinti megelőző védekezés itt úgy valósul meg, hogy a 14 alagút hajtása előtt vízvédelmi 17 vágatot hajtunk ki a tervezett 14 alagút közvetlen közelében, amellyel leképezzük a tervezett üreget, és ugyanazokat a víz- és kőzetmozgásokat hozzuk létre, mint amelyeket a tervezett üreg idézne elő, tehát csapdát állítunk a víznek, amelyet azután a 17 vágaton át vezetünk el. A vízvédelmi 17 vágattal párhuzamosan a 14 alagút tervezett szelvényébe 18 talp tárót telepítünk, amelynek frontja 10—50 méterrel a 17 vágat frontja mögött halad, magasabb szintű a 17 vágatnál, és azzal 50-150 méterenként 19 feltöréseken át össze van kötve. Ily módon a 18 talptáró a vízvédelmi 17 vágat menekülő vágata, és egyszersmind légvezetésre is szolgál. A 18 talptáró frontjától tetszőlegesen elmaradva hajtható ki a 14 alagút. A vízvédelmi 17 vágat véglegesen fenntartható vízelvezetés, szellőztetés és az alagút műszaki kiszolgálása céljából.
A 6-8. ábrák a találmány szerinti eljárás és az utólagos védekezés együttes alkalmazására mutatnak példát. Itt a telepes 4 nyersanyagelőfordulás művelésére telepített, 1 frontból és fejtéselőkészítő 2, 3 vágatokból álló frontfejtés mentén agyagból levő vízrekesztő 5 réteg a közvetlen fekü. A vízrekesztő 5 réteg vastagsága a frontfejtés mezeje mentén jelentős mértékben változik (8. ábra). Az ábra szerinti bal oldali szakaszon csak kis valószínűséggel várható vízbetörés. Itt tehát a találmány szerinti eljárás alkalmazása nem indokolt. Célszerűbb egy mélyebb szintű vízelvezető 20 vágatból utólag szükség szerint 21 fúrásokat telepíteni, és ezek segítségével elvezetni az esetleg betörő vizet. Ezen a szakaszon tehát utólagos védekezést alkalmazunk. Az ábra szerinti jobb oldali szakaszon viszont nagy gyakorisággal várható vízfakadás, ezért itt a találmány szerinti eljárást alkalmazzuk, mégpedig oly módon, hogy az 1 front előtt haladva a 4 nyersanyagelőfordulás 7 feküsíkjához illeszkedően, de annál néhány méterrel mélyebben, csapolóelemként 8 fúrásokat telepítünk, célszerűen a vízelvezető 20 vágatból kiindulva. Amennyiben nemcsak az 1 frontot, hanem a fejtéselőkészítő 2 vágatot is a találmány szerinti eljárással kívánjuk védeni, akkor a vízelvezető 20 vágat frontjának legalább néhány méterrel meg kell előznie a fejtéselőkészítő 2 vágat frontját.
Amennyiben a találmány szerinti eljárás előre nem látható okok miatt nem nyújt 100%-os védelmet, vagy eleve előnyösebb volt azt kisebb hatékonyságúra tervezni, úgy a találmány szerinti eljárással védett mezőben esetleg bekövetkező vízfakadásokra is lehet utólagos vízelvezető 21 fúrásokat telepíteni.
A találmány szerinti eljáráshoz szükséges csapolóelemeket jól gépesíthető módszerekkel (fúrással, fúrásos fejtéssel) lehet kialakítani. Mint láttuk, a találmány szerinti eljárás jól kombinálható az ismert védekezési módszerekkel, és lehetővé teszi a mindenkori helyi viszonyokhoz legjobban alkalmazkodó védelem kiépítését.
A találmány szerinti eljárás olyan helyeken is lehetővé teszi a megelőző védekezést, ahol eddig csak utólagos védekezést lehetett alkalmazni, mert nem okozhat katasztrofális méretű környezeti ártalmakat.
A 9., 9.a) és 9.b) ábrák a találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítási módját szemléltetik (a korábbiakban már említett elemeket azonos hivatkozási számokkal jelöltük). A bemutatott frontfejtés fejtéselőkészítő 2, 3 vágatai fő menekülő 30 vágattal vannak összekötve. A kétoldalt mélyebben kialakított vízelvezető 20 vágatok fő vízelvezető 31 vágatra csatlakoznak. A két vízelvezető 20 vágatból kiindulva csapolóelemekként közelítőleg vízszintes 81, 82 fúrásokat hajtunk ki. A 81 jelű fúrások vizet fakasztanak, mivel 32 vízjárat közelében vannak. Ezekbe a 81 fúrásokba 83 injektálócsöveket vezetünk, amelyeken át szilárduló tömítőanyagot nyomatunk be. Azokat a 82 fúrásokat, amelyek nem fakasztanak vizet, tömítőanyaggal töltjük ki. Kihajtásnál a vízelvezető 20 vágatok frontja mindig a fejtéselőkészítő 2, 3 vágatok frontja előtt halad.
A vizet fakasztó csapolóelemek injektálással (tömítéssel) való elzárásának egy további előnyös foganatosítási módját szemléltetik a 10—12. ábrák.
A 10—11. ábrák szerinti esetben egy 120 csapolóelemen belül koncentrált vízbetörést eredményező 121 vízjárat van. Erre henger alakú 122 foglalóharangot borítunk, amelyet hidraulikus vagy mechanikus (pl. csavarorsós) 123 nyomószerkezet segítségével a 121 vízjárat körül a kőzetbe sajtolva rögzítünk. A 122 foglalóharanghoz nagy keresztmetszetű (kis ellenállású) 124 csővezetéket csatlakoztatunk, amely 125 főtolózárral és 126 injektálóvezetékcsatlakozással van ellátva.
Ezután a 122 foglalóharang és a 124 csővezeték köré (nem ábrázolt) habgenerátor segítségével duzzadva szilárduló 127 anyagot (például hidegen habosodó poliuretánt) fúvatunk. Ennek megszilárdulása után fokozatosan zárjuk a 125 fő tolózárat, és a 126 injektálóvezetékcsatlakozást nyitjuk. A beinjektált szilárduló tömítőanyag megkötése után a duzzadva szilárduló 127 anyagból kialakított gát és az injektálás eszközei eltávolíthatók.
Ha a vízfakadás helye kevésbé lokalizált (12. ábra), a 120 csapolóelemben először a 121 vízfakadás helyén túl képezünk duzzadva szilárduló 127 anyagból gátat, majd a fakadó vizet a 121 vízfakadás másik oldalán duzzadva szilárduló 127 anyagba foglalt 124 csővezetékbe fogjuk. A 127 anyag megszilárdulása után a 124 csővezeték 125 főtolózárát a fentiek szerint lezárjuk, és elvégezzük az injektálást. Ha a vízfakadás a 120 csapolóelem homlokához közel van, akkor az első gátat a homlok helyettesíti.
Szabadalmi igénypontok:
Claims (6)
- Szabadalmi igénypontok:1. Eljárás víztároló rétegtől eredetileg vízzáró réteggel elválasztott föld alatti üregeknek az üreg kialakítása során előidézett kőzetmozgások által vízvezetővé tett vízzáró rétegen át bekövetkező vízbetörés elleni megelőző védelmére, amelynek során legalább egy csapolóelemet és ezzel összekötött vízkiemelő rendszert létesítünk, azzal jellemezve, hogy a csapolóelemet a védendő üreg kialakítását megelőzően, a védendő üreg és a víztároló réteg között, a védendő üreg közvetlen közelében alakítjuk ki, és a csapolóelem kialakításával az eredetileg vízzáró rétegnek a csapolóelem és a víztároló réteg közötti részében olyan kőzetmozgást idézünk elő, mint amilyet a védendő üreg kialakítása váltana ki. (1976. április 07.)
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a vizet fakasztó csapolóelemet környezetétől elzárjuk, és a fakasztott víz nyomásánál nagyobb nyomással, megszilárduló tömítőanyagot nyomatunk bele. (1976. október 27.)
- 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a vizet fakasztó csapolóelemmel szomszédos csapolóelembe is megszilárduló tömítőanyagot nyomatunk. (1976. október 27.)
- 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a tömítőanyagot először a vizet fakasztó csapolóelemmel szomszédos csapolóelembe nyomatjuk be, és csak ennek megszilárdulása után közvetlenül a vizet fakasztó csapolóelembe. (1976. október 27.)
- 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a vizet fakasztó csapolóelemnek a környezetétől való elzárását a csapolóelembe bevezetett, duzzadva szilárduló anyaggal tömített injektálóvezetékkel végezzük. (1976. október 27.)
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a fakasztott víz járatát a csapolóelemen belül a víz nyomásával szemben rögzített foglalóharanggal zárjuk le, az injektálóvezetéket a foglalóharanghoz csatlakoztatjuk, és a csapolóelemnek a foglalóharangon és az injektálóvezetéken kívüli részét duzzadva szilárduló anyaggal töltjük ki. (1976. október 27.)6 rajz, 12 ábraA kiadásárt felel: a Közgazdasági át Jogi Könyvkiadó igazgatója 814158 - Zrínyi Nyomda, BudapestNemzetközi osztályozás:E 21 F 16/00, E 02 D 31/00
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HUBA003395 HU176470B (hu) | 1976-04-07 | 1976-04-07 | Eljárás föld alatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére |
| DE19772712869 DE2712869C2 (de) | 1976-04-07 | 1977-03-24 | Verfahren zum Vermeiden von Wassereinbrüchen in untertägige Hohlräume |
| FR7710427A FR2347526A1 (fr) | 1976-04-07 | 1977-04-06 | Procede de protection de cavites souterraines contre les brusques irruptions d'eau |
| GB1453677A GB1572556A (en) | 1976-04-07 | 1977-04-06 | Process for protecting underground cavities against water inrush |
| SU772472204A SU727160A3 (ru) | 1976-04-07 | 1977-04-07 | Способ защиты подземных полостей от прорыва воды |
| YU92777A YU92777A (en) | 1976-04-07 | 1977-04-07 | Method of protcting underground hollow rooms from the penetration of water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HUBA003395 HU176470B (hu) | 1976-04-07 | 1976-04-07 | Eljárás föld alatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU176470B true HU176470B (hu) | 1981-03-28 |
Family
ID=10993421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HUBA003395 HU176470B (hu) | 1976-04-07 | 1976-04-07 | Eljárás föld alatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2712869C2 (hu) |
| FR (1) | FR2347526A1 (hu) |
| GB (1) | GB1572556A (hu) |
| HU (1) | HU176470B (hu) |
| SU (1) | SU727160A3 (hu) |
| YU (1) | YU92777A (hu) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3927906C1 (hu) * | 1989-08-24 | 1991-02-14 | Energieversorgung Weser-Ems Ag, 2900 Oldenburg, De | |
| CN103790618B (zh) * | 2014-03-05 | 2016-04-20 | 王宽 | 一种矿用水浴式孔口防喷及除尘装置 |
| CN104502995A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-08 | 中国矿业大学 | 一种深矿井煤层开采底板突水危险性评价Ts-q法 |
| US11448576B2 (en) | 2016-07-06 | 2022-09-20 | Shandong University | Multifunctional true triaxial rock drilling test system and method |
| CN106198934B (zh) | 2016-09-14 | 2018-01-19 | 山东大学 | 一种裂隙岩体塌方掉块及裂隙突水的试验装置及试验方法 |
| CN108194120B (zh) * | 2018-03-15 | 2023-11-28 | 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司 | 具有发电功能的隧道构造 |
| CN110985041B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-04-20 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种用于处理分离式双洞隧道突涌的施工方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1883622A (en) * | 1931-10-03 | 1932-10-18 | Mason & Hanger Company Inc | Method inconstruction of subaqueous tunnels |
| US3026096A (en) * | 1960-04-12 | 1962-03-20 | Fmc Corp | Methods for controlling underground water |
| FR1337055A (fr) * | 1962-10-22 | 1963-09-06 | Porr Allg Bauges | Procédé pour étancher des venues d'eau en construction de galeries souterraines |
| CH447256A (de) * | 1967-02-17 | 1967-11-30 | Lombardi Giovanni Ing Dr | Verfahren und Einrichtung zur Entwässerung von Felspartien |
| GB1257569A (hu) * | 1969-03-13 | 1971-12-22 | ||
| CH490576A (de) * | 1969-04-30 | 1970-05-15 | Kaspar Winkler & Co | Tunnelbauverfahren |
| SE333547C (sv) * | 1969-06-30 | 1976-12-20 | E I Janelid | Sett for forhindrande av leckage vid forvaring av en gas eller en vetska i ett bergrum |
-
1976
- 1976-04-07 HU HUBA003395 patent/HU176470B/hu not_active IP Right Cessation
-
1977
- 1977-03-24 DE DE19772712869 patent/DE2712869C2/de not_active Expired
- 1977-04-06 FR FR7710427A patent/FR2347526A1/fr active Granted
- 1977-04-06 GB GB1453677A patent/GB1572556A/en not_active Expired
- 1977-04-07 YU YU92777A patent/YU92777A/xx unknown
- 1977-04-07 SU SU772472204A patent/SU727160A3/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| YU92777A (en) | 1982-05-31 |
| FR2347526A1 (fr) | 1977-11-04 |
| FR2347526B1 (hu) | 1983-01-21 |
| DE2712869C2 (de) | 1983-08-18 |
| DE2712869A1 (de) | 1977-12-08 |
| SU727160A3 (ru) | 1980-04-05 |
| GB1572556A (en) | 1980-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2016019826A1 (zh) | 基于水力割缝的冻结式石门揭煤方法 | |
| CN107605484B (zh) | 一种液氮冻结式石门揭煤方法 | |
| US20110116868A1 (en) | Method for constructing an underground tunnel or hole to create an impervious plug for the storage of hazardous, particularly radioactive, waste | |
| CN102518470A (zh) | 环形截水巷处理冻结管防治水方法 | |
| CN110159274A (zh) | 一种海域高水压盾构法隧道应急换刀结构及施工方法 | |
| CN109505653A (zh) | 一种富水隧洞可转换型堵排结合支护结构 | |
| HU176470B (hu) | Eljárás föld alatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére | |
| JP4682944B2 (ja) | 坑道周辺複合グラウト止水工法 | |
| CN110499740B (zh) | 一种水电工程高水头不良地质条件下导流洞安全封堵方法 | |
| FI66051B (fi) | Anordning vid borrutrustningar | |
| Tsuji et al. | Extraordinary Inundation Accidents in the Seikan Undersea Tunnel.(paper Presented at 13TH International Conference on Soil Mechanics & Foundation Engineering in New Delhi in 1994). | |
| CN110017142A (zh) | 基于冻结施工的隧道安全的应急管理方法 | |
| CN115075874A (zh) | 一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法 | |
| Milanovic | Prevention and remediation in karst engineering | |
| CN114893223A (zh) | 一种暗挖隧洞穿越中堤防渗墙安全施工方法 | |
| CN107956475A (zh) | 一种保护开拓巷道围岩稳定性的结构及构筑方法 | |
| CN112761677A (zh) | 一种采用机械掘槽施工灌浆隔水层的煤矿井下防治水方法 | |
| CN210105807U (zh) | 一种矿山超前探水孔口防突防喷联合控水装置 | |
| CN109763860B (zh) | 超前低位可控泄水过导水断层施工方法 | |
| JP2676013B2 (ja) | トンネル掘削における地盤改良方法 | |
| Rana et al. | Performance of polyurethane grouting to handle heavy seepage in tunnels | |
| EA041213B1 (ru) | Способ защиты основания гидротехнического сооружения от разрушения | |
| Burchell | Cairo metro line 2-construction problems and their solutions | |
| Schmall et al. | Ground freezing a proven technology in mine shaft sinking | |
| RU219617U1 (ru) | Устройство для снабжения средствами жизнеобеспечения в условиях аварийной ситуации в подземном сооружении |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |