197053. lajstromszámú szabadalom • Eljárás földalatti üregek, térségek, vágatok, járatok évagy hasonlók vízvédelmére
5 197 053 6 tö mi tőzagy összetételében és a repedéshálózatba történő bejuttatásban van. (Kipkó-féle eljárás.) A zagy alapanyagát zárt intervallumon belül meghatározott kémiai és ásványtani összetételű anyag képezi, melyhez cement és vízüveg adott mennyiségű hozzáadásával olyan zagyot állítanak elő, amely viszkózus tulajdonságánál fogva kis keresztmetszetű repedéshálózatba is jó hatékonysággal bepréselhető a technológia szerinti igen nagy, 100—300 bar nyomás mellett. A módszer legnagyobb előnyét jelenti tehát, hogy a viszkózus zagy nagy nyomással viszonylag nagy távolságra préselhető el, ezzel jelentős zóna tömítése biztosítható egy-egy beadási hely környezetében. Hátránya viszont, hogy a stabilizálódott anyag viszonylag kis szilárdságú (20—30 kN/m3), emiatt nagy keresztmetszetű vízjáratok, főként karsztos kavemák elzárására nagy víznyomások esetén nem alkalmas. Közismert ugyanis, hogy plasztikus tömítőanyagnál a tömítőanyagra, mint viszkózus folyadékra vonatkoztatott hatásgradienst is figyelembe kell venni, hogy azt a víz ki ne préselje a repedésekből. (Dr. Martos F. és társai „Vízveszély és vízgazdálkodás” c. mű.) A Kipkó-féle tömítőzagy alkalmazásának gazdasági korlátok is határt szabnak. Hátránya a módszernek ugyanis, hogy a meghatározott minőségű anyag a felhasználási hely közelében csak a legritkább esetben található. Előkészítési technológiája a helyszíni anyag felhasználhatóságát egyébként is kétségessé teszi. A rögösen kötött anyagot ugyanis az alapzagy készítéséhez egy nem mobilizálható technológia során aprózni és homogenizálni kell. Ez az anyag szállítási költségeivel együtt a zagy költségét jelentősen megnövelné. Ismeretes a 176.740 Ijsz. magyar szabadalmi leírás, mely szerint a föld alatti víztározó rétegekből a vízbetörést úgy kívánják megakadályozni, hogy a rétegekbe duzzadva szilárduló anyagot, pl. bentonitos szuszpenziót injektálnak, vagy adott körülmények között műanyag szuszpenziót sajtolnak be, mely hidegen habosodik. Ez az eljárás körülményes, költséges berendezéseket igényel, nagyobb méretekben nem alkalmazható, a vízbetörés kizárását nem oldja meg. A 168.429 ljsz. magyar szabadalmi leírás felhagyott üregek, pl. pincék, bányajáratok tömedékelésére ad kitanítást. A leírás szerint a tömedékelésre szolgáló anyagokat a felszínen összekeverik és úgy sajtolják be az ismert űrtartalmú térségbe, miközben az üreget kitöltő levegő elvezetéséről is gondoskodnak. A tömedékelőanyághoz a feladat függvényében — miután csak levegőt tartalmazó tér kitöltéséről van szó —, kötésgyorsítót, vagy kötéslassítót adnak. Ez a megoldás ismert üregek tömedékelésére megfelel, azonban geológiai vizek izolálására nem felel meg. A DE-PS 3,413.602 ljsz. német szabadalmi leírás ugyancsak elhagyott bányaüregek kitöltésére szolgáló eljárást ismertet, mely szerint pernye és gipsziszap gravitációs úton való feltöltésével végzik el a tömedékelést. Ez a megoldás vízbetörés elleni védelmül nem szolgálhat. Ismeretes továbbá a 181.564 ljsz. magyar szabadalmi leírás, mely szerint timföldgyári vörösiszapot kevernek égetett mésszel és ezt a keveréket használják tömedékelésre. A zagyot minden esetben a felszínen elkészítik és hidraulikus úton juttatják be a tömedékelésre szánt bányaüregbe. A megoldás 4 ugyan tömedékelést szolgál, de alapvetően a vörösiszapnak a felszínről való eltávolításának lehet tekinteni. A jelen találmány célja az előzőekben ismertetett eljárásoknál gazdaságosabban megvalósítható, megbízható preventív vízelzáródási módszer nyújtása, repedezett, kavemás kőzeteknél vízbetörés megelőzése tömedékeléses eljárás alkalmazásával. A találmány feladata az ismert megoldásokon való javítás és gazdaságosan kivitelezhető, tényleges elzárást-cementálást biztosító módszer nyújtása, költséges anyagigény nélkül, stabil vízzárás létrehozása a karsztosodott mészkőrepedés-hálózatos és kavemásodott bányaművelési területeken a művelés biztonságának növelése. A fentieknek megfelelően a találmány eljárás föld alatti üregek, térségek, vágatok, járatok vagy hasonlók vízvédelmére, melynek során a töréses, repedezett üregeket, zónákat, kavemákat tömítéssel elzárjuk, meghatározva előzetesen vízelnyelő aktív fúrólyukakban a nyelőképességet, az ilyen kutatófúrásokat megtartva a szerszámesést észlelt mélyfúrásoknál az üreg, nyiladék vagy kaverna kiterjedését vertikálisan is megállapítjuk, majd azokat a csomópontokat, amelyekre telepített fúrások vízveszélyes zónát vagy üregrendszert ütnek meg, előnyösen önmagában ismert pulzációs mérésekkel meghatározzuk. A találmány értelmében a tömítést két fázisban végezzük el; az első fázisban az aktív fúrólyuk körzetében található vagy deponált tömedékelésre alkalmas anyaggal — védőpillérek képzése nélkül —, tömítést végzünk, majd a kitöltési hatás megfigyelése után a második fázisban vagy pernye és/vagy finom homok, cement, égetett mészpor (mészhidrát), vízüveg keverékéből víz hozzáadásával zagyot képezünk és 50—300 bar, előnyösen 80 bar nyomáson a zaggyal szilárd gátat képezünk oly módon, hogy a tömítés felső térfelében a zaggyal ún. fejelődugót hozunk létre, majd az ugyancsak első munkafázisban bejuttatott szemcsés szerkezetű tömítés meglévő hézagaiba sajtolt zagygyal szilárdítást végzünk és a kőzet repedéseit is kitöltjük. Az előnyös kivitel szerint a tömítés ideje alatt az aktív fúrásokban folyamatos vízszintfigyelést folytatunk és vízszintmozgás esetén az egymással kapcsolatban álló lyukak, kavernák tömedékelését végrehajtjuk és az üreg körül összefüggő gátrendszert képezünk. A találmány szerint a művelet elvégzésének második fázisának ütemidejében — célszerűen vízágyúval — finom homokból vagy homokos löszből, vagy hasonlóból mintegy 1,3—1,4 t/m3 sűrűségű zagyot kényszerkeverővei ellátott keverőtartályba juttatjuk, melyhez adagolón keresztül, silóból cementet és vízüveget keverünk. Adott esetben a zagyhoz mészhidrátot is adunk. Végül a keverőtartályból az eltömítendő kőzet felszínéig beépített béléscső alkalmazásával magasnyomású zagyszivattyú segítségével a zagyot a kőzet terébe és repedéseibe sajtoljuk. A találmány szerinti eljárást példa keretében a következőkben ismertetjük. Példa Ha a felszínről mélyítendő tömítő fúrás megfelelő (kb. 1 mVmin, vagy annál nagyobb) nyelőké5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
