RU2271448C1 - Способ охраны земной поверхности от подтопления при подработке - Google Patents
Способ охраны земной поверхности от подтопления при подработке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271448C1 RU2271448C1 RU2004133474/03A RU2004133474A RU2271448C1 RU 2271448 C1 RU2271448 C1 RU 2271448C1 RU 2004133474/03 A RU2004133474/03 A RU 2004133474/03A RU 2004133474 A RU2004133474 A RU 2004133474A RU 2271448 C1 RU2271448 C1 RU 2271448C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trough
- displacement
- contour
- groundwater
- ground
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 32
- 230000004941 influx Effects 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 2
- 238000000247 postprecipitation Methods 0.000 claims 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 13
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для предупреждения подтопления участков земной поверхности, подвергающихся сдвижению при подземной добыче полезных ископаемых. Способ включает создание в грунте контурной траншейной противофильтрационной завесы, внутриконтурных дренажных устройств и отвод воды из мульды сдвижения. Контурную траншейную противофильтрационную завесу располагают вдоль прогнозной горизонтали послеосадочного рельефа земной поверхности с высотной отметкой, превышающей высотную отметку наивысшего весеннего уровня грунтовых вод. Необходимую производительность внутриконтурных дренажных устройств Q устанавливают по математическим выражениям. Изобретение направлено на повышение безопасности подземной добычи полезных ископаемых. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области горного дела и предназначено для предупреждения подтопления участков земной поверхности, подвергающихся сдвижению при подземной добыче полезных ископаемых. Изобретение может быть преимущественно использовано в угольной промышленности.
Известен способ предупреждения затопления котлованов путем открытого водоотлива с помощью насосных станций («Справочник по осушению горных пород». Под редакцией И.К.Станченко. - М.: Недра, 1984. - С.184-185, 278 с.). Недостатком этого способа является невозможность применения его на месторождениях, характеризующихся повсеместным распространением мощных высокопроизводительных водоносных горизонтов в аллювиальных отложениях, поскольку при подземной добыче полезных ископаемых на земной поверхности образуются водоемы больших размеров и для их осушения необходима беспрерывная работа многих насосных установок.
Известен также способ охраны земной поверхности от обводнения грунтовыми водами путем применения горизонтального, вертикального и комбинированных дренажей водоносных горизонтов («Справочник по осушению горных пород». Под редакцией И.К.Станченко. - М.: Недра, 1984. - С.184-185, 278 с.). Недостатком этого способа является его трудоемкость и экономическая неэффективность применения в условиях повсеместного распространения мощных высокопроизводительных водоносных горизонтов в аллювиальных отложениях, так как для охраны от подтопления имеющих значительные площади участков поверхности шахтных полей требуется проведение весьма большого количества канав, закрытых горизонтальных дрен, водопонижающих или водопоглощающих скважин, колодцев и т.д.
Известен также способ защиты от подтопления грунтовыми и поверхностными водами, включающий отработку полезного ископаемого под естественным водотоком подземных вод против течения водотока сначала вдоль его русла, затем - вдоль его склонов снизу вверх с проведением тоннеля с уклоном, обеспечивающим отвод воды из зоны подработки (авт.св. №1700242, МПК Е 21 С 41/18, опубл. 23.12.1991 г., БИ №47. Способ защиты подрабатываемых объектов от подтопления грунтовыми и поверхностными водами).
Недостатком этого способа является его невысокая эффективность по отводу грунтовых вод, поступающих в мульду сдвижения по всему ее контуру.
Наиболее близким к предлагаемому является способ охраны горных выработок и котлованов от притоков подземных вод контурными траншейными противофильтрационными завесами в сочетании с внутриконтурными дренажными устройствами («Справочник по осушению горных пород». Под редакцией И.К.Станченко. - М.: Недра, 1984. - С.184-185, 278 с.).
Недостатком способа является неэффективность применения его для охраны от подтопления земной поверхности, вызываемого подработкой при подземной добыче полезных ископаемых, ввиду отсутствия какой-либо увязки параметров контурной траншейной противофильтрационной завесы и внутриконтурных дренажных устройств с параметрами будущей мульды сдвижения. Создание контурной траншейной противофильтрационной завесы с внутриконтурными дренажными устройствами до начала горных работ без такой увязки приводит к погрешностям в форме, размерах и местоположении контурной траншеи (и, отсюда, к свободному поступлению извне грунтовых вод в образовавшуюся после проведения горных работ мульду сдвижения), а также к ошибкам в определении нужной производительности внутриконтурных дренажных устройств, что обуславливает неполное внутриконтурное дренирование и подтопление мульды сдвижения.
Изобретение решает задачу повышения эффективности способа охраны земной поверхности при подработке за счет исключения подтопления мульд сдвижения.
Для достижения такого технического результата предлагается контурную траншейную противофильтрационную завесу располагать вдоль прогнозной горизонтали послеосадочного рельефа земной поверхности с высотной отметкой ZT, определяемой из неравенства
ZT>ZB,
где ZB - высотная отметка наивысшего весеннего уровня грунтовых вод, м.
Необходимую производительность внутриконтурных дренажных устройств Q устанавливают из условий
где Vп - объем паводковых вод, поступающих в мульду сдвижения, м3;
Vг - объем внутриконтурных грунтовых вод, поступающих в мульду сдвижения за паводковый период, м3;
Vз - объем законтурных грунтовых вод, поступающих в мульду сдвижения за паводковый период сквозь контурную траншейную противофильтрационную завесу, м3;
Vo - объем осадков, поступающих в мульду сдвижения за паводковый период, м3;
Qг - максимальный внутриконтурный приток грунтовых вод в мульду сдвижения, м3/сут;
Оз - максимальный приток грунтовых вод в мульду сдвижения сквозь контурную траншейную противофильтрационную завесу, м3/сут;
Qo - максимальный приток дождевых вод в мульду сдвижения, м3/сут;
t - продолжительность паводкового периода, сут.
Местоположение контурной траншейной противофильтрационной завесы увязывают с прогнозным послеосадочным рельефом, а производительность внутриконтурных дренажных устройств - с прогнозными параметрами мульды сдвижения.
Способ поясняется графическими материалами, на которых показаны прогнозный план подрабатываемого участка земной поверхности (фиг.1) и вертикальный разрез по А-А подрабатываемого участка земной поверхности (фиг.2).
Способ осуществляется следующим образом. Для охраны от подтопления мульды сдвижения 1 контурную траншейную противофильтрационную завесу 2 располагают в грунте вдоль прогнозной горизонтали 3 послеосадочного рельефа с высотной отметкой ZT, определяемой из неравенства ZT>ZB, где ZB - высотная отметка наивысшего весеннего уровня 4 грунтовых вод. Необходимую производительность Q внутриконтурных дренажных устройств 5 устанавливают из условий
где Vп - объем паводковых вод, поступающих в мульду сдвижения 1, м3;
Vг - объем внутриконтурных грунтовых вод 6, поступающих в мульду сдвижения 1 за паводковый период, м3;
Vз - объем законтурных грунтовых вод 7, поступающих в мульду сдвижения 1 за паводковый период сквозь контурную траншейную противофильтрационную завесу 2, м3;
Vo - объем осадков, поступающих в мульду сдвижения 1 за паводковый период, м3;
t - продолжительность паводкового периода, сут;
QГ - максимальный внутриконтурный приток грунтовых вод 6, в мульду сдвижения 1, м3/сут;
Qз - максимальный приток грунтовых вод 7 в мульду сдвижения 1 сквозь контурную траншейную противофильтрационную завесу 2, м3/сут;
Qo - максимальный приток дождевых вод в мульду сдвижения, м3/сут.
Грунтовая вода, собранная внутриконтурными дренажными устройствами 5 отводится через тоннель (трубу) 8 за пределы мульды сдвижения 1 вниз по склону.
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
На шахте «Казахстанская» Карагандинского угольного бассейна вследствие отработки пласта Д6 образуется мульда сдвижения 1, причем, согласно прогнозу, высотные отметки земной поверхности здесь составят от +473 до +476 м. Высотная отметка наивысшего весеннего уровня 4 грунтовых вод равна ZB=+475 м. Таким образом, здесь возможно затопление земной поверхности грунтовыми водами. Для предотвращения этого предусматривают контурную траншейную противофильтрационную завесу 2, которую располагают вдоль прогнозной горизонтами 3 послеосадочного рельефа с высотной отметкой Zг=+476 м, поскольку эта отметка превышает высотную отметку Zв. Согласно расчету в мульду сдвижения 1 возможно поступление паводковых вод в объеме Vп=80000 м3 и, в течение паводкового периода протяженностью t=15 суток внутриконтурных грунтовых вод 6 объемом Vг=75000 м2, законтурных грунтовых вод 7 объемом Vз=3600 м3 и осадков объемом Vo=10000 м3. Максимальный ожидаемый внутриконтурный приток грунтовых вод 6 в мульду сдвижения 1 равен Qг=5000 м3/сут.
грунтовых вод 7 сквозь контурную траншейную противофильтрационную завесу 2-Q3=240 м3/сут дождевых вод - 700 м3/сут.
Для сбора этих вод в пределах мульды сдвижения предусмотрена внутриконтурная-дренажная канава 5 глубиной 2 м и производительностью Q=12000 м3/сут. 12000 м3/сут>11240 м3/сут. Отвод этих вод производится по трубе 8, сечение которой подбирается исходя из вышеуказанной производительности канавы 5.
Благодаря этому, в период паводка не произойдет накопление воды в мульде сдвижения 1. 12000 м3/сут >5940 м3/сут, то есть и в любое иное время года вода не будет накапливаться. Таким образом, контурная траншейная противофильтрационная завеса 2 в сочетании с внутриконтурной дренажной канавой 5 и водоотводной трубой 8 исключает подтопление мульды сдвижения.
Преимуществом предлагаемого способа является предотвращение поступления грунтовых вод в мульду сдвижения из-за ее границ (кроме воды, просачивающейся через контурную траншейную противофильтрационную завесу в связи с нестабильностью противофильтрационных свойств заполнителя завесы) за счет увязки положения контурной траншейной противофильтрационной завесы в плане с ожидаемым по окончании процесса сдвижения земной поверхности рельефом. Другое преимущество состоит в обеспечении полного удаления вод с охраняемой площади за счет увязки производительности внутриконтурных дренажных устройств и водоотводной трубы с объемами поступающих вод и водопритоками, которые рассчитываются по прогнозным параметрам мульды сдвижения (по площади, глубине и объему).
Изобретение предполагается использовать для защиты от подтопления земной поверхности на горных предприятиях России и других государств, осуществляющих подземную добычу полезных ископаемых.
Claims (1)
- Способ охраны земной поверхности от подтопления при подработке, включающий создание в грунте контурной траншейной противофильтрационной завесы, внутриконтурных дренажных устройств и отвод воды из мульды сдвижения, отличающийся тем, что контурную траншейную противофильтрационную завесу располагают вдоль прогнозной горизонтали послеосадочного рельефа земной поверхности с высотной отметкой ZT, определяемой из неравенства ZT>ZB, где ZB - высотная отметка наивысшего весеннего уровня грунтовых вод, а необходимую производительность внутриконтурных дренажных устройств Q устанавливают из условий
где Vп - объем паводковых вод, поступающих в мульду сдвижения, м3;Vг - объем внутриконтурных грунтовых вод, поступающих в мульду сдвижения за паводковый период, м3;Vз - объем законтурных грунтовых вод, поступающих в мульду сдвижения за паводковый период сквозь контурную траншейную противофильтрационную завесу, м3;Vo - объем осадков, поступающих в мульду сдвижения за паводковый период, м3;t - продолжительность паводкового периода, сут;Qг - максимальный внутриконтурный приток грунтовых вод в мульду сдвижения, м3/сут;Оз - максимальный приток грунтовых вод в мульду сдвижения сквозь контурную траншейную противофильтрационную завесу, м3/сут;Qo - максимальный приток дождевых вод в мульду сдвижения, м3/сут.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004133474/03A RU2271448C1 (ru) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | Способ охраны земной поверхности от подтопления при подработке |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004133474/03A RU2271448C1 (ru) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | Способ охраны земной поверхности от подтопления при подработке |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2271448C1 true RU2271448C1 (ru) | 2006-03-10 |
Family
ID=36116171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004133474/03A RU2271448C1 (ru) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | Способ охраны земной поверхности от подтопления при подработке |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2271448C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465387C1 (ru) * | 2011-05-13 | 2012-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ) | Способ строительства грунтового сооружения на обводненном участке |
| CN103206216A (zh) * | 2013-04-21 | 2013-07-17 | 中国矿业大学(北京) | 一种延长地表土地使用时间的地下工作面采序优化方法 |
| CN115653599A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-31 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种离子型稀土矿原位开采过程的梯级收液方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1448089A1 (ru) * | 1986-12-15 | 1988-12-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых, Специальным Горным Работам, Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу "Виогем" | Способ осушени массива горных пород |
| SU1490282A1 (ru) * | 1987-08-31 | 1989-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Способ предотвращени затоплени подрабатываемого участка земной поверхности грунтовыми и поверхностными водами |
| SU1700242A1 (ru) * | 1990-02-19 | 1991-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Способ защиты подрабатываемых объектов от подтоплени грунтовыми и поверхностными водами |
-
2004
- 2004-11-16 RU RU2004133474/03A patent/RU2271448C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1448089A1 (ru) * | 1986-12-15 | 1988-12-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых, Специальным Горным Работам, Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу "Виогем" | Способ осушени массива горных пород |
| SU1490282A1 (ru) * | 1987-08-31 | 1989-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Способ предотвращени затоплени подрабатываемого участка земной поверхности грунтовыми и поверхностными водами |
| SU1700242A1 (ru) * | 1990-02-19 | 1991-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Способ защиты подрабатываемых объектов от подтоплени грунтовыми и поверхностными водами |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Справочник по осушению горных пород, под ред. СТАНЧЕНКО И.К., Москва, Недра, 1984, с.184-207, 277-279. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465387C1 (ru) * | 2011-05-13 | 2012-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ) | Способ строительства грунтового сооружения на обводненном участке |
| CN103206216A (zh) * | 2013-04-21 | 2013-07-17 | 中国矿业大学(北京) | 一种延长地表土地使用时间的地下工作面采序优化方法 |
| CN103206216B (zh) * | 2013-04-21 | 2015-01-28 | 中国矿业大学(北京) | 一种延长地表土地使用时间的地下工作面采序优化方法 |
| CN115653599A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-31 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种离子型稀土矿原位开采过程的梯级收液方法 |
| CN115653599B (zh) * | 2022-09-29 | 2025-08-29 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种离子型稀土矿原位开采过程的梯级收液方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109056761A (zh) | 河道清淤方法 | |
| Raju | Importance of recharging depleted aquifers: state of the art of artificial recharge in India | |
| CN102449239B (zh) | 在海堤内形成开垦土地的方法和使用该方法的设施结构 | |
| CN104805799B (zh) | 一种季节性河流重金属污染底泥疏浚方法 | |
| CN107964973A (zh) | 锚锭基坑排水系统及其施工方法 | |
| CN108914886B (zh) | 一种泥石流分级消能的排导设备 | |
| RU2271448C1 (ru) | Способ охраны земной поверхности от подтопления при подработке | |
| CN208072431U (zh) | 锚锭基坑排水系统 | |
| RU2590153C1 (ru) | Способ каскадного обезвоживания оползневого тела горных склонов или бортов карьера | |
| Moase et al. | Guidance for debris-flow and debris-flood mitigation design in Canada | |
| CN107227973A (zh) | 薄基岩浅埋煤层过沟开采工作面水灾防治方法 | |
| RU2349755C2 (ru) | Способ разработки подрусловой россыпи в условиях криолитозоны | |
| RU2416692C1 (ru) | Гидроузел на многолетнемерзлых грунтах | |
| RU2604492C1 (ru) | Способ очистки водных объектов от наносов | |
| RU2244063C1 (ru) | Способ предотвращения образования оползней | |
| Chayle et al. | Impact of erosion, mass wasting, and sedimentation on human activities in the Rio Grande Basin, Jujuy Province, Argentina | |
| RU2299328C2 (ru) | Способ разработки россыпных месторождений под плесами рек, расположенных в районах распространения многолетней мерзлоты | |
| RU2256075C1 (ru) | Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых | |
| Atwood | ... Relation of Landslides and Glacial Deposits to Reservoir Sites in the San Juan Mountains, Colorado | |
| RU2737300C1 (ru) | Способ ускоренной механогидравлической рекультивации выработанного пространства открытых горных выработок | |
| RU2798370C1 (ru) | Способ реконструкции обводненного рудника, отрабатываемого открыто-подземным способом | |
| Baimirzaev et al. | Substantiation and selection of optimal method of Angren section field drainage | |
| KR100776621B1 (ko) | 토석류에 의한 재해방지용 말뚝 구조물 | |
| SU1745943A1 (ru) | Способ отвалообразовани при отработке пологих пластов | |
| CN1804234A (zh) | 岩溶地区赤泥堆场的排水方法及其排水装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081117 |