176470. lajstromszámú szabadalom • Eljárás földalatti üregek vízbetörések elleni megelőző védelmére
7 176470 S 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 vizelvezető 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) hívatunk. 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: 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 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
