2 Горячая битумизация скальных трещиноватых грунтов.

Горячая битумизации применяется для создания водопреграждающих завес в подземном строительстве, что обеспечивает проведение шахтных стволов, горизонтальных горных выработок и других подземных сооружений. Битумизация осуществляется через сеть пробуренных скважин, в которые через инъекторы нагнетается горячий битум. Попадая в трещины и пустоты, битум вытесняет из них воду, затвердевает и становится способным выдержать напор воды. Битумизация м/б предварительной и последующей. Предварительная применяется до проведения через грунты горных выработок. Последующая – после проходки для придания крепи водонепроницаемости.

Поскольку битум при своем движении по скважине отдает тепло окружающей породе, его температура понижается и увеличивается вязкость. Скорость при этом так же уменьшается. Когда скорость будет стремиться к нулю начинается процесс остывания и затвердевания битума. Последнее и определяет радиус битумизации. При продолжающемся нагнетании битума скорость и расход его будут уменьшаться, а нагнетаемый битум будет частично расходоваться на уплотнение остывшей зоны.

Если трещина заполнена водой, то битум, соприкасаясь с водой, образует вязкую пластичную оболочку, вязкость которой значительно превышает вязкость в центральной части, где находится жидкий битум. За счет нагнетания битума оболочка расширяется и продвигается по трещине, отжимая воду. Нагнетание происходит в несколько стадий с увеличение давления нагнетания от 5 20 атм.

Заполнение битумом трещин с движущейся водой происходит за счет образования битумных нитей, переносимых потоком, которые образуется клубок при их концентрации на неровностях трещины, который ее и закупоривает, уменьшая скорость течения воды.

Для битумизации используются битумы нефтяных марок БН-III и БН-III-V или сланцевые битумы. Важные характеристики: температура размягчения, температура вспышки и вязкость. При сильнотрещиноватых породах для уменьш. расхода битума исп. наполнители: шлаковая зола, торф, парафин. Ориентировочный расход битума 150-600 кг на 1погонный метр скважины, количество наполнителя – 20-25% от массы битума.

Горячей битумизации подвергаются трещиноватые грунты с любыми притоками агрессивных и неагрессивных вод при ширине раскрытия трещин более 0,2мм. Удельное водопоглощение от 0,5 до 100 и выше л/мин. Оборудование: 1) оборудование без прогрева (котел, насоса, трубопровод, питающая труба и измерительное устройство) 2) с прогревом (за счет стальной проволоки в трубе, через которую подают ток).

При затвердении объем битума уменьш. на 8-11%, для этого нагнетают в несколько приемов, а перед каждым новым циклом скважина прогревается.

Преимущества: метод применим для вод любой агрессивности, для больших скоростей водного потока, особенно эффективен для карбонатных грунтов.

Недостатки: неприменимость с низкими значения уд. водопоглощения, неудобства использования горячего битума и его постоянного подогрева, способность застывшего битума к пластическому течению.

Радиус закрепления от 0,5 до 3,5м.