О решении проблем безопасности при строительстве вертикальных стволов на калийных месторождениях в период оттаивания ледопородного ограждения

19 сен 2016


При строительстве шахтных стволов методом искусственного замораживания пород возникают проблемы, которые приводят к осложнениям при оттаивании ледопородного ограждения. В статье определен ряд причин, влияющих на появление указанных осложнений, кратко изложены результаты сравнительного анализа технологических процессов при оттаивании ледопородного ограждения в предыдущие годы и настоящее время. Показаны основные недостатки ранее существовавших методов. Изучен опыт применения новых технологий оттаивания ледопородного ограждения и ликвидации замораживающих скважин, позволивших сократить объемы тампонажных работ в стволе.
 
Практика показывает, что проходку стволов на калийных и соляных месторождениях надежнее выполнять способом искусственного замораживания горных пород. Один из важнейших этапов работы — оттаивание ледопородного ограждения (ЛПО) и последующая гидроизоляция крепи ствола: неодинаковая толщина ЛПО и различные теплофизические свойства горных пород провоцируют возникновение односторонних или локальных нагрузок на тюбинговую крепь, нарушающих ее герметичность, а также деформаций, приводящих к разрушению тюбингов.
 
При искусственном оттаивании пород современные технологии позволяют с довольно высокой точностью определить момент оттаивания ЛПО у стенки ствола, вовремя приступив к гидроизоляции его крепи. На данном этапе необходимо, не останавливая горнопроходческие работы в стволе, после оттаивания ЛПО в радиусе не более 2 м в кратчайшие сроки выполнить качественное погашение замораживающих скважин. В рассматриваемом авторами случае, учитывая стесненные условия работы, а именно наличие вспомогательного горнопроходческого оборудования в копре, для указанных целей использовали так называемые колтюбинговые установки, размещенные в кольцевой коллекторной галерее прямого и обратного рассолопроводов.
 
Суть предложенного метода состоит в следующем. На конце колтюбинговой трубы устанавливают гидравлический пакер, который после кумулятивного прострела обсадной трубы замораживающей колонны на очередном водоносном горизонте опускают в скважину на глубину, определяемую исходя из отметок прострела. Под воздействием гидравлического давления нагнетаемой жидкости резиновые устройства пакера срабатывают и образуют герметичную пробку в обсадной трубе. В дальнейшем при нагнетании тампонажного раствора по колтюбинговой трубе через внутреннюю часть пакера происходит распространение тампонажного раствора только в водоносный горизонт и нижнюю часть скважины.
 
Таким образом, использование рассматриваемой технологии при строительстве стволов на соляных месторождениях позволит значительно сократить объемы тампонажных работ в стволе.
 
Тарасов В.В., Кошев Г.Я., Загвоздкин И.В., Чагинов А.В., Николаев П.В.
Статья планируется к публикации в девятом номере журнала.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

Федеральные новости

Региональные новости