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L'invention est relative à un procédé pour remplir avec une matière bitumineuse l'espace compris entre la paroi d'un puits de mine rempli de liquide et la paroi externe d'un revêtement descendu dans ce liquide.
Dans les puits de ce type, le remplissage ne peut être effectué qu'après le montage de tout le revêtement entier. On ne peut, dans ce cas, faire tomber des morceaux de bitume dans le liquide, parce que des espaces remplie de liquide subsistent entre les morceaux, en sorte que l'étan- chéité à l'eau n'est pas obtenue et que la couche de bitume n'a pas les propriétés exigées pour décharger et supporter le revêtement du puits. L'introduction de la matière bitu- mineuse au moyen de tuyaux de descente dans l'espace à rem- plir présente l'inconvénient de prendre trop de temps.
Des essais ont prouvé qu'il est possible d'intro- duire la matière bitumineuse avec une vitesse suffisante dans l'espace à remplir en faisant en sorte que ladite ma- tière s'écoule sous forme d'un jet libre dans l'espace en ,question, Cette méthode présente pourtant l'inconvénient que, lorsque le jet a atteint une certaine profondeur, le poids de la matière bitumineuse.produit un rétrécissement, en sorte que le jet se rompt et que la matière tombe vers le bas. Ainsi, on n'obtient pas de remplissage homogène.
En outre, la matière peut, avant d'atteindre le fond du puits, toucher le revêtement ou la paroi du puits, en sorte qu'elle est freinée et produit une obstruction, qui empêche l'éva- cuation du liquide dans la partie inférieure du puits.
Des tentatives en vue de laisser la matière bitu- mineuse s'écouler le long de la paroi externe du revêtement
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sous forme dtune couche d'une épaisseur telle que le liquide puisse s'évacuer par la fente annulaire entre ladite couche et la paroi du puits ont également échoué et ce parce que la matière bitumineuse se trouvant dans le liquide n'adhè- re pas au revêtement, même pas quand la paroi externe du revêtement est couverte d'avance d'une mince couche de bi- 'fume. Les mêmes inconvénients se manifestent alors que lors de l'introduction de la matière sous forme d'un jet libre.
Or, on a constaté, de manière surprenante, que la matière bitumineuse adhère à la paroi externe du revêtement @ quand le pH du liquide est supérieur à 8. La couche de bi- tume descend alors avec une vitesse constante sans toucher la paroi de revêtement opposé'e, en sorte qu'aucun freinage et aucune obstruction ne peuvent se produire. uand l'ex- trémité inférieure de la couche a atteint le fond du puits, la matière bitumineuse s'écoule et remplit régulièrement, depuis le bas, l'espace entre la paroi du puits et le revê- tement, en repoussant le liquide 'et en assurant ainsi un remplissage homogène. Le temps nécessaire à cet effet est compris dans des limites pratiques pour les espèces de bitu- me utilisées en l'occurence.
De préférence, la paroi externe du revêtement, du puits est recouverte, avant que le revêtement soit descendu dans le puits, d'un adhésif tel que du bitume. A cet effet, on peut choisir la même espèce que pour le remplissage de l'espèce compris entre la paroi du puits et le revêtement.
Plus la couche de bitume s'égouttant vers le bas est épaisse plus le remplissage de l'espace entre le revê- tement et la paroi du puits est rapide. Si la couche est trop épaisse, on risque que le bitume s'égouttant vers le bas touche la paroi du puits. La vitesse de descente diminue alors
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nettement et la couche d'argile, produire par le liquide dense sur la paroi du puits et qui doit en assurer l'étan- chéité à l'eau, peut être détériorée.
Pour éviter cet in- convénient, la matière bitumineuse est, selon l'invention, amenée de façon que l'épaisseur de la couche formée sur le revêtement soit à l'endroit où la matière s'enfonce dans le liquide, supérieure à la moitié de la distance entre la paroi du puits et le revêtement, tout en n'excédant pas les 3/4 de cette distance. Dans' ce cas, la vitesse de descente est aussi grande que possible sans que la couche de bitume risque de toucher, en descendant, la paroi du puits.
L'invention sera illustrée à l'aide des dessins ci-annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe verticale du dispositif de remplissage, et - la figure 2 est une vue d'en haut dudit dispo- sitif.
Dans'les morts-terrains 1, on a forcé un puits' 2 dans' lequel on a descendu un revêtement. 3. L'espace 4 entre le revêtement et la paroi du puits est rempli de liquide dense, par exemple d'une suspension d'argile
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l d'un poids spécifique de 1,1 dont le pH est porté, par addition de 4 g de sel de soude par litre, à une valeur d'environ 8,8. Au lieu de sel de,soude on peut ajouter aussi une autre matière à réaction basique, tels que du carbonate de potasse, de la chaux éteinte, de l'ammoniaque, etc...
La paroi externe du revêtement 3 est enduite d'avance d'une mince couche de bitume 5. Au-dessus du niveau du li- quide se trouve un entonnoir d'alimentation 6 dans lequel on verse un mélange bitumineux qui se compose d'aune espèce de bitume dont la viscosité est, à 15 C, de 3 x 106 poises
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et qui est mélangé à 37% en poids d'une charge telle que du calcaire où du charbon à l'état finement divisé. Le poids. spécifique de ce mélange bitumineux est de 1,3. La distance entra la paroi du puits et le revêtement est de 35 cm dans l'exemple représenté.
La largeur de l'orifice de décharge 7 de l'entonnoir d'alimentation est alors réglée de façon que l'épaisseur de la couche de bitume 8 qui s'égoutte vers le bas le long de la paroi du revêtement, est environ @ de 20 cm. Pour la valeur choisie du pH du liquide dans le puits, la couche de bitume reste adhérer à la paroi du revêtement en sorte qu'on ne risque pas que la couche se détache et qu'elle touche la paroi opposée.
Dans les conditions susénoncées, c'est-à-dire lorsqu'on utilise un liquide danse d'un poids spécifique de 1,1, un mélange bitumineux d'un poids spécifique de 1,3 et d'une viscosité de 3 x 106 poises à 15 C et une épais- seur de la couche de 20 cm, le bitume descend à une vitesse moyenne de 7,5m par jour. Quand on amène du bitume à deux endroits de la périphérie du puits sur une largeur de 10m, ceci correspond avec une vitesse de remplissage de 2 x 0,2 x 10 x 7,5 = 30 m3 par jour. Dans le cas d'un puits d'un diamètre de à m, d'une profondeur de 400 m et d'une , largeur de fente de 35 cm, le volume de l'espace à remplir, est de Ò x 8 x 400 x 0,35 = 3500 m3. Le remplissage- exige donc 3500/30= 115 jours, soit environ 4 mois.
Une telle durée est dans beaucoup'de cas trop longue. Le remplissage @eut être accéléré considérablement par -''apport de la chaleur pendant l'égouttage du bitume. Ceci peut s'effectuer en chauffant le liquide à l'aide de tuyaux de chauffage 9 qui sont placés dans l'espace à remplir et qui sont traversés par de la vapeur ou bien en faisant circuler le liquide dans le puits en le passant par un échangeur
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de chaleur 10 monté à la surface. On peut aussi chauffer la paroi externe du revêtement. une température de 25 C, la viscosité du mélange bitumineux chosi dans l'exemple précédent est de 2 x 105 poises. La vitesse moyenne de descente est, lorsque l'é- paisseur de la couche est de 20 cm de 114 m par jour, en sorte que la vitesse de remplissage est de 456 m3 par jour.
L'espace entier sera donc rempli en 8 jours.
Quand on augmente la température jusqu'à 35 C, la viscosité est de 2 x 104 poises, la vitesse moyenne de descente est de 1140 m par jour et la vitesse de remplis- sage est de 4560 m3 par jour. Le remplissage ne prend dans ce cas que 18 h. A cette température, on peut choisir une plus faible épaisseur de la couche. Quand la couche; a une épaisseur de 10 cm, on atteint par exemple une vitesse de remplissage de 570 m3 par jour et un temps de remplis- sage de 6 jours. Dans ce dernier cas, on peut utiliser des espèces de bitume plus visqueuses,par exemple un bitume d'une viscosité de 108 poises à 5 C. Sa viscosité est de 106 poises à 35 C et, dans le cas d'une couche de 20- cm, on atteint une vitesse moyenne de descente de 23 m par jour.
La vitesse de remplissage est alors de 92 m3par jour et le temps de remplissage de 38 jours.
Le bitume peut aussi être amené en même temps sur toute la périphérie du puits. Quand le liquide est chauffé au moyen de tuyaux descendus dans l'espace à remplir, il convient d'interrompre le dispositif de remplissage à ces endroits, de façon que les tuyaux n'empêchent pas la des- cente du bitume. Quand l'espace se remplit en bas; on peut retirer régulièrement les tuyaux. Cependant, on peut aussi les laisser dans l'espace rempli.
Dans le cas de puits moins profonds, le temps de remplissage est proportionnellement plus court en sorte que
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.l'espace entre le revêtement et la paroi du puits peut être rempli sans chauffée en un temps raisonnable.
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Rt:Vb:1'TDIOATIGHS.-
1.- Procédé pour remplir l'espace entre la paroi d'un puits rempli de liquide et la paroi externe d'un revê- tement descendu dans ledit liquide à l'aide d'une matière bitumineuse, caractérisé en ce que la matière bitumineuse introduite dans ledit espace est amenée de façon qu'elle stégoutte vers le bas le long de la paroi externe du revê- tement, 'le pH du liquide dans le puits étant maintenu pen- dant qu'on introduit la matière bitumineuse à une valeur d'au moins 8.