1. Tog‘ jinslarini sementlashni qо‘llash shartlari. Tog‘ jinslari massivini kimyoviy mustahkamlash usullari

Tog‘ jinslari massivini kimyoviy mustahkamlash usullari
Qiyaliklarni sementlash bilan mustahkamlash Oltin topkan qо‘rg‘oshin-rux kombinatining Qо‘rg‘oshin Karyerida amalga oshirilgan. Uzunligi 125 m, pog‘onasining balandligi 30 m, keskin darzlanishga (W=1,5…6,0) va mayda blokli massiv tuzilishiga ega bо‘lgan siyenit-dioritlar va ohaktoshlardan iborat bо‘lgan bort uchastkasida, sementli qorishma 20…30m. chuqurlikdagi quduq orqali 1,5 Mpa bosim ostida tо‘ldirilgan. Massiv tamponaji tо‘sig‘ini hosil qilish maqsadida, quduqlar orasidagi masofa 5…6m qilib talangan.
Uchastkada 19ta vertikal va umumiy uzunligi 695m bо‘lgan 6ta nishabli quduqlar burg‘ulangan. Mustahkamlangan massivning hajmi 14x10³m³tashkil etgan,–58sement sarflangan. Tamponlash natijasida sementli toshning hajmi 50m³ etdi.
Silikatlash-yumshoq jinslardan tuzilgan massivning kimyoviy mustahkamlash usullaridan biri. Tog‘ jinslarini kimyoviy usulda mustahkamlashning sementlashdan asosiy farqi shundaki, sementli qorishmaning qotish muddati kamida 30 kundan ortiq bо‘ladi va yuqori mustahkamlikka erishigan paytda, kimyoviy mustahkamlash bir zumda amalga oshiriladi va pishiqlik 5 MPa ortiq bо‘lmagan bir о‘qli siqishga etadi.
Silikatlash - past qovushqoqlikka ega silikatli qorishmalar yoki ularning hosilalari (noorganiq yuqori molekulyar birlashmalar) bosimi ostida quduqlar orqali massivga haydashning bir necha usullari mavjud.
Tog‘ jinslarini silikatli mustahkamlash usulini tanlaganda, jinslarning kimyoviy-mineralogik tarkibi, massivning muhandis- geologik va gidrogeologik sharoitlari hisobga olinadi.
Silikatlanganda yumshoq tog‘ jinslarining namligi va о‘tkazuvchanligiga qarab, quyidagi qorishmalar reseptlari qо‘llaniladi: bir qorishmali, ikki forishmali, alyumosilikatli, kremneftorlmi, silikatlinatriy silikatli va oltingugurt kislotali, silikat- organiq, gazlm silikatizatsiyali, loy-silikatli.
Massivlarni ikki qorishmali usul bilan silikatlash –bu1350…1280 kg/m³ zichlikka ega bо‘lgan natriy silikati (suyuq shisha) navbatma-navbat tо‘ldirish. Ushbu qorishmalar о‘rtasidagi fizika-kimyoviy reaksiyalar natijasida 2…80 m/sut filtratsion koyeffitsiyentli, mahkamlanadigan yirik va о‘rta donachali qumlarga etarli darajadagi yuqori mustahkamli va suv о‘tkazuvchanlik bag‘ishlovchi yangitsementlash moddasi - kremniy asosli gel hosil bо‘ladi.
Filtratsiyalashkoyeffitsiyenti 2…20 m/sut qumlar uchun mahkamlash radiusi 30…60 sm,filtratsiyalash koyeffitsiyenti20…80 m/sut. uchun esa – 60…100sm tashkil etadi. Ikki qorishmali usul bilan mahkamlangan bir о‘qli siqish qumlarining pishiqligi 2…4 Mpa etadi. Ular yuqori sovuqqa chidamlilikka ega, kislotalarga chidamli, neytral va nordon tuzlar eritmalarida va ishqorli muhitlarda unchalik turg‘un emas.
Ikki qorishmali silikatlashning asosiy kamchiligi – past о‘tkazuvchan qumlarni mustahkamlab bо‘lmaydi.
Bir eritmali silikatlashfiltratsiyalash koyeffitsiyenti0,5…5 m/sut bо‘lgan mayda va changmison qumlarni, shuningdek filtratsiyalash koyeffitsiyenti0,1…2.0 m/susariq tuproqli jinslarni mahkamlash uchun qо‘llaniladi. Bir eritmali silikatlash usulining mohiyati – massivga oldindan massivni sementlab qо‘yadigan kremniy kislotali gel hosil bо‘lishiga olib keladigan kimyoviy qо‘shimcha qо‘shilgan holda natriy silikati eritmasini tо‘ldirishdan iboratdir
Qotiruvchi reagentlar sifatida kislotalar, nordon tuzlar va organiq qotirgichlardan foydalaniladi.
Loy-silikatli qorishmalardan qum-graviyli jinslarda filtrlashga qarshi pardalar hosil qilish uchun foydalaniladi. Loy-silikatli qorishmalar tuproqni 50m/sut past bо‘lgan filtratsiyalash koyeffitsiyenti bilan tamponlash imkonini beradi
Bunday qorishmalarni tayyorlash uchun yuqori di spersli kaolinitli, gidroslyudli va bentonitli loylar kerak bо‘ladi. Loy-silikatli tamponajlash qorishmalari asosi sifatida maxsus kimyoviy reagent-dispergatorlar yoki qovushqoqligini pasaytirgichlar (natriy ftor) bentonitlanmagan loylar qо‘llaniladi.
Qatlamlarni loy-silikatli qorishmalar bilan mustahkamlash texnologiyasi quyidagi operatsiyalarni quyidagilardan iborat: yuqori dispersli loyli qorishmalar, loyli qorishmani natriy silikati bilan aralashtirish, qorishmani quduq orqali massivga yuborish. Asosiy uskunalari: loy aralashtirgich, qorishma aralashtirgich, gidrotsiklonlar, qorishmani saqlash uchun havza, qorishmalarni dozator va inyeksion quduqlardan о‘z ichiga olgan quvur о‘tkazgichning xalqalangan tizimi bilag aralashtirgichlar. Qorishmalar quduqqa 15 dan 100 l/min.gacha qorishma sarflanib 6 Mpa bosim ostida yuboriladi.
Yelektrokimyoviy usul filtratsiyalash koyeffitsiyenti0,1 m/sut. Past bо‘lgan tog‘ jinslarini mustahkamlash uchun qо‘llaniladi. Usulning mog‘iyati qum-loyli jinslar massivida hosil qilingansun’iy ravishda doimiy elektr maydoni elektrokinetik hodisalar: elektroosmos - anoddan katodga er osti suvlarining yо‘naltirilgan harakati va elektroforez-katoddan anodga zaryadlangan dispersion loyli va kimyoviy zarrachalar qorishmalarining yо‘naltirilgan harakatini keltirib chiqarishdan iborat. Loyli jinslarni elektrokimyoviy mahkamlash natijasida massiv qurib va zichlanib qoladi, shuningdek uning suv о‘tkazuvchanligi va mexaniqaviy pishiqligi oshadi.
Loyli qorishmalar elektrokimyoviy usulida mahkamlanganda quyidagi uskunalar qо‘llaniladi: KTPN-400/6kompleksli transformatorli podstansiya, ATP-500/275 tо‘g‘irlash qurilmasi, RLN-10/200 tashqi о‘rnatiladigan qutbli ajratgich, hamda KSHVG-6 va KRPT rusumli kabel. Katodli quduqlarning elektrodlari sifatida 38-40 mm. diametrli teshikli temir quvurlar xizmat qiladi. Anodli quduqlar massivga, 20 mmdiametrli yumaloq armaturali pо‘latning ikki ipidan tayyorlangan anodli tok kiritgichlar orqali kuchlanishning uzatiligini ta’minlaydi. Katodlar va anodlarning uzunligi quduqning chuqurligiga teng. Jinslarni elektrokimyoviy usulda mustahkamlashda elektrolit sifatida kalsiyli xlor eritmasi qо‘llaniladi.
Quduqlardan foydalanganda operatsiyalarning ketma-ketligi quyidagilardan iborat: katodlilar uchun loyihaviy chuqurlikka quduqlar burg‘ulanadi; quduq teshikli quvur bilan mustahkamlanadi; quvurga manfiy qutb ulanadi va elektr energiyasi uzatiladi; quduqqa suv tо‘lib borishiga qarab davriy ravishgda energiya о‘chirilib turiladi va suv chiqarib olinadi; anodlilar uchun zarurat tug‘ilganda quduq quvur bilan mustahkamlanadi; quduqqa tok kirtigich tushiriladi; quduq stvoli qum bilan tо‘ldiriladi; mustahkamlash quvuri chiqvarib olinadi va bosh о‘rnatiladi; quduq tо‘liq tо‘lgunga qadar suv quyiladi; elektrenergiyasi uzatiladi; quduqqa davriy ravishda elektrolit quyib turiladi va elektr energiyasi о‘chirilishidan 25-40 s avval uzatilishi tо‘xtatiladi.
Qatronlash – mayda darzsimon qoya, yarim qoya jinslari va maydla changsimon quruq va suvga tо‘yingan qumlarni filtratsiyalashkoyeffitsiyenti 0,5 do 5m/sut organiq polimerlar bilan mustahkamlash usuli. Qatronlash usuli sintetik qatrolarning nordon yoki ishqorli qatiqlashtirgichlar (koagulyantlar) ta’siri ostida sochiluvchan va buzilgan tog‘ jinslarini monolitli bloklarga sementlab qо‘yadigan pishiq va suv о‘tkazmaydigan gelsimon birikmalar hosil qila olish qobiliyatiga asoslangan. Ushbu maqsad uchun quyidagi qatronlar: furanli,akril kislotalar rezorsinoformaldegid xrom-ligninli, fenolformaldegidli, mochevinoformaldegidli (karbamidli), epoksidli hosilalari qо‘llaniladi.Furfurol va i furil spirtga asoslangan eritmalar bilan qum qatronlanganda mahkamlangan massivning pishiqligi 0,5 dan 22 Mpa.gacha tebranib turadi. Biroq furfurol qismining portlash xavfiga ega ekanligi, toksik reagentliligi va yuqori qiymati tufayli uni qо‘llashdan voz kechilgan.