RU2320873C2 - Method for pit protection against underground water inflows - Google Patents

Method for pit protection against underground water inflows Download PDF

Info

Publication number
RU2320873C2
RU2320873C2 RU2005133619/03A RU2005133619A RU2320873C2 RU 2320873 C2 RU2320873 C2 RU 2320873C2 RU 2005133619/03 A RU2005133619/03 A RU 2005133619/03A RU 2005133619 A RU2005133619 A RU 2005133619A RU 2320873 C2 RU2320873 C2 RU 2320873C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
create
underground water
pit
water
deposit section
Prior art date
Application number
RU2005133619/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005133619A (en
Inventor
Виль Сайдельевич Якупов (RU)
Виль Сайдельевич Якупов
Мансур Вильевич Якупов (RU)
Мансур Вильевич Якупов
Сергей Вильевич Якупов (RU)
Сергей Вильевич Якупов
Original Assignee
Институт космофизических исследований и аэрономии СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт космофизических исследований и аэрономии СО РАН filed Critical Институт космофизических исследований и аэрономии СО РАН
Priority to RU2005133619/03A priority Critical patent/RU2320873C2/en
Publication of RU2005133619A publication Critical patent/RU2005133619A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2320873C2 publication Critical patent/RU2320873C2/en

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

FIELD: mining, particularly mining and pit protection against underground water inflow in the case of open-pit kimberlite pipe and other mineral deposits development in subpermafrost horizon.
SUBSTANCE: method involves discharging water initially contained in deposit section to be developed and precipitation water from said deposit section; drilling injection wells around kimberlite pipe perimeter and performing explosions through regular system from pit bottom to create joined subvertical annular and subhorizontal rock fissured zones which have uniform fissures; supplying plugging materials therein and creating joined solid watertight diaphragms shaped as integral cups.
EFFECT: possibility to create watertight diaphragm, which protects deposit section to be developed against underground water ingress.

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности для защиты карьеров от притока подземных вод при открытой разработке кимберлитовых трубок и месторождений других полезных ископаемых в подмерзлотном (водоносном) горизонте.The invention relates to mining, in particular for protecting quarries from the influx of groundwater during open pit mining of kimberlite pipes and deposits of other minerals in the permafrost (aquifer) horizon.

Известен способ защиты карьеров в указанных условиях, включающий водоотлив - откачку или дренаж поступающих в карьер подземных вод с направлением их через систему труб с насосами в открытые водоемы или подземные водоносные горизонты глубокого залегания [1]. Прототип.There is a method of protecting quarries in these conditions, including drainage - pumping or drainage of groundwater entering the quarry with their direction through a system of pipes with pumps into open reservoirs or underground aquifers of deep occurrence [1]. Prototype.

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

необходимость создания сложной системы отводящих труб с насосами и скважин для закачки поступающх в карьер вод в более глубокие горизонты-коллектора непосредственно под разрабатываемым месторождением или подъема воды наверх с последующей ее транспортировкой по трубам для слива в открытые водоемы, если это возможно по экологическим соображениям, или закачки в более глубокие горизонты-коллектора на удалении от месторождения;the need to create a complex system of outlet pipes with pumps and wells for pumping water entering the quarry into deeper reservoir horizons directly below the field being developed or lifting water upwards with its subsequent transportation through pipes for discharge into open reservoirs, if possible for environmental reasons, or injections into deeper reservoir horizons at a distance from the field;

необходимость, нередко, перемещения огромных объемов воды, измеряемых сотнями тысяч кубических метров.the need, often, to move huge volumes of water, measured in hundreds of thousands of cubic meters.

Техническая задача заключается в создании сплошной водонепроницаемой противофильтрационной завесы, предохраняющей разрабатываемую часть месторождения от дальнейших притоков подземных вод и водоотливе изначально содержащихся в нем подземных вод.The technical task is to create a continuous waterproof anti-filtration curtain that protects the developed part of the field from further groundwater inflows and the drainage of the underground waters originally contained in it.

Предлагается способ защиты разрабатываемой в подмерзлотном горизонте открытым способом части кимберлитовой трубки или месторождения иного полезного ископаемого от притока подземных вод, включающий водоотлив изначально содержавшихся, в том числе поступающих с осадками, в запланированной к отработке части месторождения вод, заключающийся в том, что бурят нагнетательные скважины по периметру кимберлитовой трубки и, по регулярной сети, со дна карьера, создают взрывами в них субвертикальную кольцевую и субгоризонтальную стыкующиеся зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку, далее подают в них через нагнетательные скважины тампонажные материалы и создают сплошные водонепроницаемые противофильтрационные завесы, образующие одно целое в форме стакана.A method is proposed for protecting a part of a kimberlite pipe or other mineral deposits developed in the permafrost horizon from an underground water influx, including the drainage of initially contained water, including those coming from sediments, in a part of the water field planned for development, namely, that injection wells are drilled along the perimeter of the kimberlite pipe and, on a regular network, from the bottom of the quarry, they create explosions in them subvertical annular and subhorizontal contiguous zones high fracture rocks, homogeneous by this criterion, then fed therein through injection wells plugging materials and create continuous waterproof curtain, forming one piece cup-shaped.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что предварительно по периметру кимберлитовой трубки и по регулярной сети со дна карьера бурят нагнетательные скважины, позволяет в последующем взрывами в них создать состыкующиеся субвертикальную кольцевую и горизонтальную зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку.Introduced in the claims is such an essential feature that, previously, injection wells are drilled along the kimberlite pipe’s perimeter and along a regular network from the bottom of the quarry, it allows subsequent explosions to create contiguous subvertical annular and horizontal zones of highly fractured rocks that are homogeneous by this feature.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что в созданные взрывами зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку, через нагнетательные скважины подают под давлением тампонирующие материалы, позволяет после их отвердевания получить состыкованные субвертикальную и субгоризонтальную сплошные монолитные водонепроницаемые противофильтрационные завесы, образующие одно целое в форме стакана.Introduced in the claims is such an essential feature that into the zones of high fracture rocks created by the explosions, which are homogeneous by this feature, plugging materials are fed through injection wells under pressure, and after hardening, they get joined subvertical and subhorizontal continuous monolithic waterproof antifiltration curtains that form one unit the shape of a glass.

Способ осуществляется следующим образом. Для создания субвертикальной части противофильтрационной завесы бурят скважины по периметру кимберлитовой трубки, чтобы вся запланированная к отработке часть ее оказалась защищенной от водопритока, и, по регулярной сети, например, в вершинах квадратов или прямоугольников, со дна карьера бурят скважины до проектной глубины, затем взрывами в них создают соответственно субвертикальную и субгоризонтальную зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку, стыкующиеся и гидравлически связанные. Далее через те же скважины, при необходимости восстановленные повторным бурением, в зоны высокой трещиноватсти подают под давлением тампонажные материалы, после затвердевания которых образуется сплошная монолитная водонепроницаемая противофильтрационная завеса в форме стакана, внутри которого располагается отрабатываемая часть месторождения. Предпочтительнее использовать тампонирующие материалы, которые не подвержены разрушительному воздействию агрессивных подземных вод и объем которых при затвердевании возрастает, что способствует лучшему заполнению порового пространства. Расстояние между скважинами выбирается таким, чтобы при взрывах в двух соседних скважинах между ними создавалась однородная зона трещиноватых пород. Степень однородности трещиноватой зоны до закачки раствора можно оценить с помощью геофизических исследований в скважинах, в частности измеряя последовательно сопротивление между электродами в двух соседних скважинах, которые в рассматриваемых условиях будут заполнены водой. На участках с высоким сопротивлением и, следовательно, относительно меньшей степенью разрушения пород для увеличения их трещиноватости взрывы следует повторить. Наличие гидравлической связи субгоризонтальной и субвертикальной зон пород высокой трещиноватости можно установить известными способами: подачей в скважину на дне карьера растворов с различными индикаторами - солями, красящими веществами, радиоактивными изотопами - и контролем их поступления в скважины по периметру карьера. Воды, изначально содержавшиеся в изолированном противофильтрационными завесами объеме горных пород и поступающие в карьер с осадками, удаляются известными способами водоотлива и/или дренирования. Так же поступают при разработке частей месторождений угля, бокситов в карстовых полостях, россыпных месторождений золота, оказавшихся в водоносных горизонтах, хотя часто в области развития вечной мерзлоты ограничиваются разработкой полезных ископаемых в мерзлом состоянии, оставляя целик между отрабатываемой частью месторождения и подмерзлотным (водоносным) горизонтом.The method is as follows. To create a subvertical part of the anti-filtration curtain, wells are drilled around the perimeter of the kimberlite pipe, so that the entire part planned for development is protected from water inflow, and, through a regular network, for example, at the tops of squares or rectangles, from the bottom of the quarry, wells are drilled to the design depth, then by explosions they create, respectively, subvertical and subhorizontal zones of rocks of high fracture, uniform in this sign, joined and hydraulically connected. Further, through the same wells, if necessary reconstructed by repeated drilling, grouting materials are supplied into the high fracture zones under pressure, after hardening of which a continuous monolithic waterproof antifiltration curtain in the form of a glass is formed, inside which the developed part of the field is located. It is preferable to use plugging materials that are not susceptible to the damaging effects of aggressive groundwater and whose volume during solidification increases, which contributes to a better filling of the pore space. The distance between the wells is chosen so that during explosions in two neighboring wells between them a homogeneous zone of fractured rocks is created. The degree of homogeneity of the fractured zone prior to injection of the solution can be estimated using geophysical studies in wells, in particular, by measuring successively the resistance between the electrodes in two neighboring wells, which will be filled with water under the considered conditions. In areas with high resistance and, consequently, a relatively lower degree of rock destruction, explosions should be repeated to increase their fracturing. The presence of a hydraulic connection between the subhorizontal and subvertical zones of highly fractured rocks can be established by known methods: by feeding solutions with various indicators — salts, dyes, radioactive isotopes — into the well at the bottom of the quarry and controlling their entry into the wells along the perimeter of the quarry. The waters that were initially contained in the rock volume isolated by the anti-filter curtains and entering the quarry with precipitation are removed by known methods of drainage and / or drainage. This is also the case when developing parts of coal deposits, bauxite in karst cavities, and alluvial gold deposits found in aquifers, although often in the field of permafrost development they are limited to the development of minerals in the frozen state, leaving the whole between the mined part of the deposit and the permafrost (aquifer) .

Преимущество предлагаемого способа заключается в создании надежной противофильтрационной завесы в форме стакана, изолирующей отрабатываемую часть месторождения от притока подземных вод.The advantage of the proposed method is to create a reliable antifiltration curtain in the form of a glass that isolates the mined part of the field from the influx of groundwater.

Источник информацииThe source of information

1. Горная энциклопедия, том 1. - М.: Изд. «Советская энциклопедия», 1984, см. с.407.1. Mountain Encyclopedia, Volume 1. - M .: Publishing House. The Soviet Encyclopedia, 1984, see p.407.

Claims (1)

Способ защиты разрабатываемой в подмерзлотном горизонте открытым способом части кимберлитовой трубки или месторождения иного полезного ископаемого от притока подземных вод, включающий водоотлив изначально содержавшихся, в том числе поступающих с осадками, в запланированной к отработке части месторождения вод, отличающийся тем, что бурят нагнетательные скважины по периметру кимберлитовой трубки и, по регулярной сети, со дна карьера, создают взрывами в них субвертикальную кольцевую и субгоризонтальную стыкующиеся зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку, далее подают в них через нагнетательные скважины тампонажные материалы и создают сплошные водонепроницаемые противофильтрационные завесы, образующие одно целое в форме стакана.A method of protecting a part of a kimberlite pipe or other mineral deposits developed in the permafrost horizon from an underground water influx, including the drainage of initially contained water, including those coming with sediments, in a part of the water field planned for development, characterized in that perimeter injection wells are drilled kimberlite pipe and, on a regular network, from the bottom of the quarry, create explosions in them subvertical annular and subhorizontal contiguous zones of rocks of high t gussinesses, homogeneous by this feature, are then fed into them through injection wells grouting materials and create continuous waterproof anti-filter curtains, forming one in the form of a glass.
RU2005133619/03A 2005-10-31 2005-10-31 Method for pit protection against underground water inflows RU2320873C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005133619/03A RU2320873C2 (en) 2005-10-31 2005-10-31 Method for pit protection against underground water inflows

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005133619/03A RU2320873C2 (en) 2005-10-31 2005-10-31 Method for pit protection against underground water inflows

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005133619A RU2005133619A (en) 2007-05-10
RU2320873C2 true RU2320873C2 (en) 2008-03-27

Family

ID=38107651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005133619/03A RU2320873C2 (en) 2005-10-31 2005-10-31 Method for pit protection against underground water inflows

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2320873C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109518707B (en) * 2018-12-19 2023-09-19 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 Advanced plugging structure and plugging method for high-pressure high-flow groundwater

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Горная энциклопедия. T.1. Советская энциклопедия. - М., 1984, с.407. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005133619A (en) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Foulger et al. Global review of human-induced earthquakes
CN110242301A (en) A kind of modified water-protection coal-mining method of two step slip casting of top plate water-bearing layer
US9879401B2 (en) Oil and gas well and field integrity protection system
CN103742145A (en) Water control method for abnormal water-enriched region of coal mine
CN108755836A (en) Mine water resource method of comprehensive utilization based on mine water underground storage
CN107100625B (en) Overlying strata water filling filling, which reduces, leads high water retaining mining method
CN104329113B (en) A kind of method of surface drilling standing seat earth release mash gas extraction
RU2341658C1 (en) Method of prevention of flooding of potassium mines and hazardous deformations of earth surface at underground water inrush into mines
Johnson Development of the Wink Sink in west Texas, USA, due to salt dissolution and collapse
CN107152309B (en) A kind of coal seam is the high water level and high-speed drainage water damage control method of Main aquifer
RU2630519C1 (en) Method for well construction in complicated conditions
RU2365735C2 (en) Opening method of high-pressure stratums, saturated by strong brines
RU2320873C2 (en) Method for pit protection against underground water inflows
Suo et al. Disastrous mechanism of water burst by karst roof channel in rocky desertification mining area in southwest China
RU2283942C2 (en) Well killing method
RU2320874C2 (en) Method for pit protection against underground water inflow
RU2664281C1 (en) Method for developing kimberlite deposits
RU88052U1 (en) DEEP WELL CONSTRUCTION
RU2511329C1 (en) Method of action on coal bed
Johnson Salt dissolution and subsidence or collapse caused by human activities
RU2361067C1 (en) Method of well production of liquid mineral susceptible to temperature phase transition
RU2666570C1 (en) Method of degasssing of overworked accompanying bed
RU2076923C1 (en) Method of formation of flagging screen in water-encroached rocks
RU2133342C1 (en) Method for preventing flooding of potassium mines
Katibeh et al. Common Approximations to the water inflow into Tunnels

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091101