RU2474695C2 - Способ возведения искусственных тумбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны - Google Patents
Способ возведения искусственных тумбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474695C2 RU2474695C2 RU2011107727/03A RU2011107727A RU2474695C2 RU 2474695 C2 RU2474695 C2 RU 2474695C2 RU 2011107727/03 A RU2011107727/03 A RU 2011107727/03A RU 2011107727 A RU2011107727 A RU 2011107727A RU 2474695 C2 RU2474695 C2 RU 2474695C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- frozen
- alluvial
- pillar
- pillars
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке россыпных месторождений Севера. Все работы по возведению целиков производят в зимний период по окончании отработки очистной камеры в россыпной шахте. Предварительно с поверхности над отработанной камерой пробуривают вертикальную скважину большого диаметра (500-600 мм), под которой под землей сооружают передвижную опалубку, в которую засыпают щебенисто-галечную смесь, образуемую при летней промывке песков на промывочных установках и находящуюся в отвалах. Затем с помощью вибраторов производят уплотнение смеси и кратковременный прогрев с увлажнением ее перегретым паром, подаваемым под большим давлением парогенерирующей установкой в количестве не менее 10 м3 на 1 м смеси. После этого смерзшуюся породную смесь - тумбообразный целик, дополнительно промораживают холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором, обеспечивая тем самым высокие компрессионные свойства. Изобретение позволяет снизить потери полезного ископаемого и расход воды, увеличить скорость возведения целиков, предотвратить деформации земной поверхности над отработанным шахтным полем. 1 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно подземной разработке россыпных месторождений криолитозоны.
Известен способ возведения ледопородных целиков в россыпных шахтах (РШ) Севера, включающий послойное замораживание в зимний период подаваемого с поверхности песчано-галечного материала с проливом водой и промораживанием естественным холодом [1] (прототип). Основными недостатками этого способа являются:
- высокий расход воды;
- низкая скорость возведения, ввиду медленного замерзания большого количества воды в отработанном пространстве РШ;
- сложность возведения гидроизоляционных перемычек в выработанном пространстве РШ;
- значительное растепление мерзлого породного массива подаваемой водой со снижением прочностных характеристик.
Техническими задачами изобретения являются снижение потерь полезного ископаемого и расхода воды; получение дополнительного металла; увеличение скорости возведения целиков в РШ; предотвращение деформаций земной поверхности над отработанным шахтным полем.
Предлагается новый способ возведения искусственных тумбообразных целиков в РШ криолитозоны, включающий укладку в зимний период промороженной щебенисто-галечной смеси, подаваемой с поверхности через специально пробуренную скважину в предварительно сооруженную под землей передвижную опалубку, отличающийся тем, что уложенную в опалубку породную смесь уплотняют вибратором, а затем прогревают и увлажняют перегретым паром, подаваемым в количестве не менее 10 м3 на 1 м3 смеси, после чего в скважину вентилятором нагнетают холодный атмосферный воздух, обеспечивая быстрое и качественное смерзание породной смеси с образованием искусственного целика.
Реализация способа будет способствовать решению ряда технических и экологических задач:
- с началом возведения искусственных целиков появляется возможность отработки ранее оставленных естественных целиков, обеспечивая тем самым снижение технологических потерь и получение дополнительного металла;
- отпадает необходимость возведения гидроизоляционных перемычек в отработанных камерах, снижая тем самым материальные затраты;
- ограниченная подача воды (в парообразном состоянии) в РШ значительно снижает негативный растопляющий эффект на мерзлый горный массив, сохраняя тем самым его прочностные свойства;
- предотвращается проседание земной поверхности в пределах отработанного шахтного поля;
- обеспечивается рециклинг (размещение в отработанном пространстве РШ) твердых геоматериалов, находящихся в отвалах, остающихся после промывки добытых песков на промывочных приборах, тем самым освобождается земная поверхность;
- значительно снижается расход воды, дефицитной в зимний период из-за прекращения стока поверхностных водотоков;
- отпадает необходимость в создании больших запасов воды и возведении объемного водохранилища.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как предварительное уплотнение щебенисто-гравийной смеси, уложенной в опалубку вибратором, позволяет повысить плотность укладки и соответственно уменьшить количество пустот, что способствует повышению компрессионных свойств сооружения.
Следующий существенный признак заключается в том, что уплотненную породную смесь кратковременно разогревают и увлажняют перегретым паром, подаваемым под большим давлением, способствуя тем самым активному образованию пленочного водяного конденсата на поверхностях породных кусков, в то же время не допуская оттайки их по всему объему. Таким образом, после прекращения подачи пара образовавшийся пленочный водный конденсат быстро замерзает в значительной степени за счет естественного холода аккумулированного мерзлыми породными отдельностями с образованием цементирующих ледяных связок между ними, которые затем упрочняются путем охлаждения холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором, и получением таким образом прочного породного искусственного целика.
Кроме этого, подача влаги в щебенисто-галечную смесь в парообразном состоянии резко сокращает ее расход в сравнении с разбрызгиванием, тем самым исключая нахождение в выработанном пространстве свободной воды, вызывающей растепление мерзлого горного массива.
Требуемый технический результат при реализации изобретения предполагается получить при использовании климатических, геокриологических ресурсов и горнотехнических особенностей региона и РШ:
- длительный зимний период с экстремально низкими температурами;
- наличие естественного холода, как атмосферного (высокопотенциального), так и аккумулированного горными породами;
- круглогодичный отрицательный температурный режим шахтной атмосферы;
- наличие легкоразрабатываемых отвалов на земной поверхности вблизи границ шахтного поля, остающихся после промывки добытых металлосодержащих песков в летний период.
Заявляемый способ поясняется чертежом (Фиг.1), где показан участок отрабатываемого подземным способом россыпного месторождения с расстановкой всего оборудования для возведения искусственных целиков в РШ.
Условные обозначения, принятые на чертеже:
1 - земная поверхность; 2 - отработанная камера; 3 - сквозная вертикальная скважина; 4 - передвижная опалубка; 5 - складированный щебенисто-галечный материал; 6 -вибрационная установка; 7 - парогенераторная установка; 8 - паропровод; 9 - перфорированная труба; 10 - уплотненная щебенисто-галечная смесь; 11 - вентиляционный став; 12 - нагнетательный вентилятор.
Реализацию заявляемого способа на практике осуществляют следующим образом. В период ведения очистных работ в РШ в зимний период с земной поверхности 1 в пределах отработанной очистной камеры 2 пробуривают сквозную вертикальную скважину большого диаметра (500-600 мм) 3, под которой под землей сооружают передвижную опалубку 4. Возле скважины складируют щебенисто-галечный материал 5, устанавливают вибрационную установку 6, обеспечивающую уплотнение смеси уложенной в опалубку и парогенераторную установку 7, обеспечивающую подачу перегретого пара по паропроводу 8 в перфорированную трубу 9, установленную внутри опалубки. Песчано-галечную смесь 5 засыпают через скважину 3 внутрь опалубки 4 и уплотняют вибрационной установкой 6. Затем включают парогенераторную установку 7 и по паропроводу 8 осуществляют подачу перегретого пара в перфорированную трубу 9, обеспечивая тем самым требуемый разогрев и увлажнение утрамбованной смеси 10, находящейся внутри опалубки 4. После этого извлекают вибратор 6 и перфорированную трубу 9, а в скважину 3 устанавливают вентиляционный став 11, по которому вентилятором 12, установленным на поверхности, нагнетают холодный воздух, обеспечивая тем самым ускоренное смерзание и упрочнение породной смеси с образованием тумбообразного целика.
После завершения работ по сооружению целика скважину консервируют, пробуривают новую скважину, опалубку передвигают на новое место и с выполнением вышеперечисленных операций возводят следующий тумбообразный искусственный целик.
Основные преимущества предлагаемого способа:
- низкий расход воды;
- высокие компрессионные свойства возведенного целика;
- дешевизна и доступность закладочного и связующего материалов;
- высокая механизация ведения работ;
- небольшое количество применяемого оборудования и технологических операций;
- низкие затраты на проморозку возводимых целиков за счет использования естественного холода аккумулированного породными кусками и атмосферного холода (воздуха), нагнетаемого вентилятором.
- невысокие затраты на возведение искусственных целиков за счет использования местных материалов;
- обеспечение рециклинга твердых геоматериалов продуктивного пласта разрабатываемых песков, за счет укладки хвостов промывка песков в выработанное подземное пространство РШ;
- освобождение земной поверхности от отвалов, образуемых при летней промывке песков;
- отсутствие деформаций земной поверхности над отработанным шахтным полем;
- возведенные искусственные целики надежно поддерживают выработанное пространство РШ, обеспечивая тем самым возможность отработки естественных целиков (обратным ходом), добиваясь значительного снижения технологических потерь и получения дополнительного металла.
Claims (1)
- Способ возведения искусственных тумбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны, включающий укладку в зимний период промороженной щебенисто-галечной смеси, подаваемой с поверхности через специально пробуренную скважину в предварительно сооруженную под землей опалубку, отличающийся тем, что уложенную в опалубку щебенисто-галечную смесь уплотняют, а затем разогревают и увлажняют перегретым паром, подаваемым в количестве не менее 10 м3 на 1 м3 смеси, и промораживают атмосферным воздухом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011107727/03A RU2474695C2 (ru) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Способ возведения искусственных тумбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011107727/03A RU2474695C2 (ru) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Способ возведения искусственных тумбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011107727A RU2011107727A (ru) | 2012-09-10 |
RU2474695C2 true RU2474695C2 (ru) | 2013-02-10 |
Family
ID=46938468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011107727/03A RU2474695C2 (ru) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Способ возведения искусственных тумбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2474695C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU619680A1 (ru) * | 1977-01-10 | 1978-08-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов | Способ возведени лед ных целиков |
SU678192A1 (ru) * | 1978-03-31 | 1979-08-05 | Институт Горного Дела Ан Казахской Сср | Способ возведени лед ного целика |
GB2039971A (en) * | 1978-08-03 | 1980-08-20 | Noren T | Method of selective underground mining and stabilization of rock cavities |
SU840410A2 (ru) * | 1979-09-14 | 1981-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Золота И Редких Металлов | Способ закладки выработанногопРОСТРАНСТВА |
SU1362852A1 (ru) * | 1986-03-07 | 1987-12-30 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Способ создани закладочного льдопородного массива и устройство дл его осуществлени |
SU1613650A1 (ru) * | 1988-12-26 | 1990-12-15 | Днепропетровский горный институт им.Артема | Способ закладки выработанного пространства |
-
2011
- 2011-02-28 RU RU2011107727/03A patent/RU2474695C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU619680A1 (ru) * | 1977-01-10 | 1978-08-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов | Способ возведени лед ных целиков |
SU678192A1 (ru) * | 1978-03-31 | 1979-08-05 | Институт Горного Дела Ан Казахской Сср | Способ возведени лед ного целика |
GB2039971A (en) * | 1978-08-03 | 1980-08-20 | Noren T | Method of selective underground mining and stabilization of rock cavities |
SU840410A2 (ru) * | 1979-09-14 | 1981-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Золота И Редких Металлов | Способ закладки выработанногопРОСТРАНСТВА |
SU1362852A1 (ru) * | 1986-03-07 | 1987-12-30 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Способ создани закладочного льдопородного массива и устройство дл его осуществлени |
SU1613650A1 (ru) * | 1988-12-26 | 1990-12-15 | Днепропетровский горный институт им.Артема | Способ закладки выработанного пространства |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
САЛЬМАНОВ Р.Н. и др. Разработка месторождений с применением замораживаемого закладочного материала. - Колыма, 1987, No.3, с.18-20. * |
САЛЬМАНОВ Р.Н. и др. Разработка месторождений с применением замораживаемого закладочного материала. - Колыма, 1987, №3, с.18-20. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011107727A (ru) | 2012-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2685357C1 (ru) | Способ извлечения угольных целиков при камерной разработке с помощью монолитного заполнения и использования искусственных целиков | |
CN103696803B (zh) | 一种用于矿山井下尾砂胶结充填挡墙装置 | |
CN105890998A (zh) | 具有裂缝的岩石压裂模拟试样和制备方法、该模拟试验装置和方法 | |
CN101196117A (zh) | 隧道及地下工程非爆破开挖方法 | |
CN101566063A (zh) | 盾构进出洞口土体加固的方法 | |
CN102515683B (zh) | 利用盐类矿床开采尾盐的充填膏体及其胶结充填的方法 | |
CN105804767A (zh) | 一种煤矿含水巷道的围岩支护施工方法及围岩支护结构 | |
Ma et al. | Environmentally sustainable mining: a case study on surface subsidence control of grouting into overburden | |
Guo et al. | Comprehensive treatment methods of floor heave disasters in mining areas of China | |
CN110056360A (zh) | 一种公路石质隧道的施工方法 | |
Bodi et al. | Polyurethane grouting technologies | |
KR100538316B1 (ko) | 간헐식 압축공기를 이용한 차수, 보강 그라우팅공법 및 그장치 | |
CN107326765B (zh) | 处理岛状冻土地基石灰桩及其施工方法 | |
RU2474695C2 (ru) | Способ возведения искусственных тумбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны | |
RU2568452C1 (ru) | Способ герметизации противофильтрационного экрана под водоемом после отработки карьера | |
RU2543162C1 (ru) | Способ защиты от карстовых проявлений | |
KR100764590B1 (ko) | 플라즈마 유리화 기술을 이용한 차수 그라우팅 공법 | |
RU2521234C1 (ru) | Способ возведения закладочного массива при разработке месторождений в условиях вечной мерзлоты | |
CN114353609B (zh) | 对下向炮孔孔内分段装药的结构及方法 | |
RU2601704C1 (ru) | Способ возведения искусственных столбообразных целиков в россыпных шахтах криолитозоны | |
RU2275470C1 (ru) | Способ повышения несущей способности висячих свай | |
RU2602565C1 (ru) | Способ возведения закладочного массива | |
RU2301893C1 (ru) | Способ рекультивации известняковых карьеров | |
RU2395691C2 (ru) | Способ упрочнения поверхностей гидрозакладочных массивов | |
RU2387837C1 (ru) | Способ восстановления выработанных карьеров для строительства сооружений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150301 |