RU2622972C1 - Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом - Google Patents
Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2622972C1 RU2622972C1 RU2016104260A RU2016104260A RU2622972C1 RU 2622972 C1 RU2622972 C1 RU 2622972C1 RU 2016104260 A RU2016104260 A RU 2016104260A RU 2016104260 A RU2016104260 A RU 2016104260A RU 2622972 C1 RU2622972 C1 RU 2622972C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mine
- water
- horizons
- underground
- synclinal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F16/00—Drainage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке синклинальных месторождений комбинированным способом. Техническим результатом является устранение многоступенчатости, снижение энергоемкости и повышение степени очистки шахтных вод. Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом, включающий сточные и дренажные канавы горных выработок, водосборники, насосные установки на нижних горизонтах шахт и разрезов, перекачные насосные установки с водосборниками или без них на подэтажах верхних горизонтов шахт, водосборники и систему очистки и обеззараживания шахтных вод на поверхности, связанные в единый комплекс сетью трубопроводов с запорной арматурой. При этом в подземный водосборник, размещенный на нижнем горизонте последнего отрабатываемого пласта в мульде синклинального месторождения, самотеком поступают притоки подземных шахтных вод из сточных канав подземных горных выработок через комплекс предварительной очистки, который служит для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм, несмешиваемых жидкостей и плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими способами, при этом с верхних горизонтов шахтные притоки перепускаются по скважине, пробуренной в мульде синклинального месторождения, а затем насосными установками выдаются двумя потоками в водосборники, расположенными на нижних горизонтах разрезных траншей, вскрывающих выходы пластов под наносы на противоположных сторонах месторождения, где они смешиваются с шахтными притоками открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разрезных траншей или плавающих понтонах, выдаются в комплексы глубокой очистки воды на поверхности, откуда после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических и химических способов стекают в поверхностные водосборники, а после отстоя сбрасываются на рельеф местности или внешние водоемы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке синклинальных месторождений комбинированным способом.
Известен способ осушения месторождения полезных ископаемых [1], который включает сбор подземных вод в коллектор вокруг зоны разработки месторождения руды с образованием депрессионной воронки за счет работы вееров восстающих водосбросных скважин, пробуренных с дренажной кольцевой выработки. Из коллектора выработки приток подают самотеком по трубопроводу подготовительной выработки в зумпф шахтного ствола для очистки и аккумуляции. Затем подают часть аккумулируемого притока с помощью насоса шахтного водоотлива по трубопроводу на поверхность в замкнутый трубопровод, а из него - в водоносный горизонт через предварительно пробуренные с поверхности в пределах депрессионной воронки закачные скважины, обеспечивая такой режим закачки, чтобы дебит закачки Qз был меньше дебита откачки Qо, а напоры H3 подземных вод в области распространения закачиваемых вод были меньше напоров, но вне этой области, т.е. обеспечивают соблюдение условий Q3<Qо и H3<Hо.
Недостатком способа является сложность системы регулирования осушения.
Известен способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых [2], который включает отработку карьерного поля до экономически целесообразной глубины с внешним отвалообразованием вскрышных пород и карьерным водоотливом, проходку подземных вскрывающих выработок, постепенное заполнение отработанного карьера породами и отработку запасов полезного ископаемого ниже предельного положения дна карьера. Новым в способе является то, что на дне отработанного карьера перед отсыпкой пород сооружают дренирующие элементы шахтного водоотлива, отсыпают крепкие породы ниже подошвы основного водоносного коллектора, сверху укладывают слабофильтрующий материал и затем существенно глинистые породы, перекрывая ими кровлю основного водоносного коллектора, поддерживают работу карьерного водоотлива на период проходки подземных вскрывших выработок и отсыпки пород, проводят дренирование крепких скальных пород, а отработку подкарьерных запасов ведут под защитой отсыпанных пород с закладкой. Дренирующие элементы шахтного водоотлива включают горизонтальные фильтровые колонны и наклонные скважины, соединяющие фильтровые колонны с подземными горными выработками. В качестве слабофильтрующего материала может быть использован тканевый природный или искусственный материал, причем при дренировании крепких скальных пород производительность шахтного водоотлива должна превышать величину проскока дренажных вод через глинистые породы.
Недостатками способа являются сложность и затратность реализация, а также ограниченная область применения.
Известен способ сбора и очистки шахтной воды, в котором производят сбор шахтной воды из горной выработки, очищаемого зумпфа скипового ствола, клетевого и скипового стволов. Подают собранную воду в осветляющие резервуары и очищают ее с последующим водоотводом. Перед сбором шахтной воды сооружают временную обойму между клетевым и скиповым стволами на горизонте очищения зумпфа скипового ствола. Во временной сбойке выполняют камеру главного водоотлива и осветляющие резервуары. Водоотвод производят в водосборники главного водоотлива.
Недостатками способа являются дополнительные капитальные вложения после строительства, затруднительная работа технологической работы скипового ствола
Известны шахтные водоотливы различного назначения: стационарный (главный, участковый), при проведении подготовительных выработок и проходке вертикальных и наклонных стволов [4], одно- или многоступенчатые [5] для шахт и разрезов, принятые за прототип, включающие сточные и дренажные канавы, водосборники, насосные установки на нижних и промежуточных горизонтах шахт и разрезов, подэтажные перекачные насосные установки с водосборниками или без них на верхних горизонтах шахт, водосборники и систему очистки и обеззараживания шахтных вод на поверхности, связанные в единый комплекс сетью трубопроводов с запорной арматурой.
Недостатками шахтных водоотливов являются многоступенчатость, большие капитальные затраты и износ оборудования, высокая энергоемкость, низкая степень очистки шахтных вод.
Задачами изобретения являются устранение многоступенчатости, снижение капитальных затрат, энергоемкости и повышение степени очистки шахтных вод и износостойкости оборудования.
Решение поставленных задач достигается тем, что в подземный водосборник, размещенный на нижнем горизонте последнего отрабатываемого пласта в мульде синклинального месторождения, самотеком поступают притоки подземных шахтных вод из сточных канав подземных горных выработок через комплекс предварительной очистки, который служит для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм и несмешиваемых жидкостей, а также плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими способами, при этом с верхних горизонтов шахтные притоки перепускаются по скважине, пробуренной в мульде синклинального месторождения, а затем насосными установками выдаются двумя потоками в водосборники, расположенными на нижних горизонтах разрезных траншей, вскрывающих выходы пластов под наносы на противоположных сторонах месторождения, где они смешиваются с шахтными притоками открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разрезных траншей или плавающих понтонах, выдаются в комплексы глубокой очистки воды на поверхности, откуда после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических и химических способов стекают в поверхностные водосборники, а после отстоя сбрасываются на рельеф местности или внешние водоемы.
Работа шахтного водоотлива при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен комбинированный способ разработки антиклинального угольного месторождения (вид сверху), а на фиг. 2 дан разрез А-А.
На чертежах приняты следующие условные обозначения: 1 - разрезная траншея на выходах пластов, 2 - шахта с подземными горными выработками, 3 - подземный водосборник, 4 - подземный комплекс предварительной очистки воды, 5 - водосборник разрезной траншеи, 6 - насосные установки шахты, 7 - насосные установки разреза, 8 - трубопровод, 9 - комплекс глубокой очистки воды, 10 - водосборник на поверхности, 11 - скважина.
Работы шахтного водоотлива заключается в следующем.
Для обеспечения откачки подземных вод синклинального месторождения угля вскрытого разрезными траншеями на выходах пластов с противоположных сторон месторождения 1 и шахты вскрытой и подготовленной подземными горными выработками 2 на нижнем горизонте в мульде последнего отрабатываемого пласта месторождения их обустраивается подземный водосборник 3 для приема подземных вод со всей подземной части синклинального месторождения, при этом поземный водосборник комплекс предварительной очистки воды 4, обеспечивающий отделение крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм и несмешиваемых жидкостей, а также плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими способами, что позволяет использовать насосные установки 6 с высоким напором. Разделение откачиваемой воды на два потока обусловлено большим шахтным притоком со всей площади синклинального месторождения, при этом для перепуска воды с верхних этажей на нижний бурится скважина 11.
В водосборники разрезных траншей 5 шахтный приток подается двумя потоками насосными установками шахты 6, где они смешиваются с дренажными и подземными водами разрезных траншей и подаются насосными установками 7 по трубопроводам 8 на комплексы глубокой очистки воды 9, где производится очистка и обеззараживание воды с использованием механических, физических и химических способов и сброс ее в водосборник на поверхности 10, откуда она после отстоя сбрасывается на рельеф местности или внешние водоемы.
Технический результат достигается тем, что пульпа из подземных водосборников выдается шламовыми насосами и углесосами, которые имеют подачу 100-200 м из-за больших размеров выпускных окон, а многократная предварительная очистка шахтных притоков воды от взвешенных частиц размером до 0,15 мм и ее разбавление в местах сбора позволяет использовать насосы с подачей 600-800 м, что устраняет многоступенчатость водоотлива, снижает износ оборудования, повышает степень очистки воды. Использование предварительной очистки воды при подземной добыче угля не позволяет заиливаться подземным водосборникам, что снижает трудоемкость их очистки, а также дает возможность дорабатывать целики гидравлическим способом, тем самым снижает потери запасов.
Использованные источники
1. Патент РФ №2448216. Способ осушения месторождения полезных ископаемых. МПК E02D 19/00. Патентообл. ООО «научно-технический и экспертный центр». Авторы: Гезель Г.Н., Косогор В.И., Писарев О.И., Якушенко М.В. Заявл. 20.01.2010. Опубл. 20.04.2012.
2. Патент РФ №2165018. Способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых. МПК Е21С 41/00. Патентообл. АК «АЛРОСА» ЗАО. Авторы: Зильберг А.С. Крамсков Н.П. Лобанов В.В. Заявл. 14.07.1999. Опубл. 10.04.2001.
3. Патент РФ №2165018. Споб сбора и очистки шахтной воды. МПК E02D 19/00. Патентообл. Терешкин Ф.Н. Авторы: Эдерман М.А., Штомпель А.И., Терешкин Ф.Н. и др. Заявл. 09.07.1991. Опубл. 15.12.1994.
4. Краткий справочник горного инженера / Под общей ред. А.А. Бойко. - М.: Недра, 1971. - 520 с.
5. Справочник горного инженера / Под. Общ. Ред. В.К. Бугарева. - М.: Гос. научно-технич. издат. литерат. по горному делу. 1960. - 670 с.
Claims (1)
- Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом, включающий сточные и дренажные канавы горных выработок, водосборники, насосные установки на нижних горизонтах шахт и разрезов, перекачные насосные установки с водосборниками или без них на подэтажах верхних горизонтов шахт, водосборники и систему очистки и обеззараживания шахтных вод на поверхности, связанные в единый комплекс сетью трубопроводов с запорной арматурой, отличающийся тем, что в подземный водосборник, размещенный на нижнем горизонте последнего отрабатываемого пласта в мульде синклинального месторождения, самотеком поступают притоки подземных шахтных вод из сточных канав подземных горных выработок через комплекс предварительной очистки, который служит для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм, несмешиваемых жидкостей и плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими способами, при этом с верхних горизонтов шахтные притоки перепускаются по скважине, пробуренной в мульде синклинального месторождения, а затем насосными установками выдаются двумя потоками в водосборники, расположенными на нижних горизонтах разрезных траншей, вскрывающих выходы пластов под наносы на противоположных сторонах месторождения, где они смешиваются с шахтными притоками открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разрезных траншей или плавающих понтонах, выдаются в комплексы глубокой очистки воды на поверхности, откуда после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических и химических способов стекают в поверхностные водосборники, а после отстоя сбрасываются на рельеф местности или внешние водоемы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016104260A RU2622972C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016104260A RU2622972C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2622972C1 true RU2622972C1 (ru) | 2017-06-21 |
Family
ID=59241340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016104260A RU2622972C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2622972C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB747984A (en) * | 1953-03-31 | 1956-04-18 | Arthur Stephen Dawson | A method of extracting water-soluble ores from underground ore beds by solution mining |
| RU2024686C1 (ru) * | 1991-07-09 | 1994-12-15 | Федор Николаевич Терешкин | Способ сбора и очистки шахтной воды |
| RU2165018C2 (ru) * | 1999-07-14 | 2001-04-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" ЗАО | Способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых |
| RU2448216C2 (ru) * | 2010-01-20 | 2012-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический и экспертный центр новых экотехнологий в гидрогеологии и гидротехнике "НОВОТЭК" | Способ осушения месторождения полезных ископаемых |
-
2016
- 2016-02-09 RU RU2016104260A patent/RU2622972C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB747984A (en) * | 1953-03-31 | 1956-04-18 | Arthur Stephen Dawson | A method of extracting water-soluble ores from underground ore beds by solution mining |
| RU2024686C1 (ru) * | 1991-07-09 | 1994-12-15 | Федор Николаевич Терешкин | Способ сбора и очистки шахтной воды |
| RU2165018C2 (ru) * | 1999-07-14 | 2001-04-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" ЗАО | Способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых |
| RU2448216C2 (ru) * | 2010-01-20 | 2012-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический и экспертный центр новых экотехнологий в гидрогеологии и гидротехнике "НОВОТЭК" | Способ осушения месторождения полезных ископаемых |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102704873B (zh) | 自带泥浆池及泥浆分离装置钻/冲孔灌注桩的施工设备 | |
| RU2567927C2 (ru) | Подземная система управления водой для горных выработок | |
| US3498674A (en) | Mining method and apparatus | |
| KR100932091B1 (ko) | 방조제 내의 간척지 조성 방법 및 그에 따른 시설 구조 | |
| RU2031199C1 (ru) | Комплекс сооружений, создаваемый в несколько очередей строительства в области грунтовых вод горного массива под захоронением отходов, и способ изготовления комплекса сооружений | |
| RU2622971C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом | |
| RU2627504C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом | |
| RU2590153C1 (ru) | Способ каскадного обезвоживания оползневого тела горных склонов или бортов карьера | |
| RU2622972C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом | |
| RU2382144C1 (ru) | Способ осушения трубкообразного месторождения полезных ископаемых | |
| CN115710039A (zh) | 一种循环井修复系统及方法 | |
| RU2288361C1 (ru) | Способ разупрочнения и дезинтеграции глинистых песков россыпных месторождений | |
| CN110529118B (zh) | 一种长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天盆的方法 | |
| RU2666561C1 (ru) | Способ гидрогеодинамической очистки от нефтепродуктов водоносных пластов и гидрогеодинамическая ловушка для нефтепродуктов | |
| RU2465405C2 (ru) | Способ осушения бортов карьеров с помощью систем комбинированных дренажных устройств | |
| RU2469191C1 (ru) | Способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых | |
| RU2798370C1 (ru) | Способ реконструкции обводненного рудника, отрабатываемого открыто-подземным способом | |
| RU2604492C1 (ru) | Способ очистки водных объектов от наносов | |
| RU2737300C1 (ru) | Способ ускоренной механогидравлической рекультивации выработанного пространства открытых горных выработок | |
| CN104878801B (zh) | 方便清洗的砾卵石渗水层、其建筑方法及其清洗方法 | |
| RU2256075C1 (ru) | Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых | |
| RU107185U1 (ru) | Дренажный комплекс для защиты глубокого карьера от подземных вод | |
| SU937720A1 (ru) | Способ открытий разработки солей ниже уровн подземных вод в услови х влажного климата | |
| RU2271448C1 (ru) | Способ охраны земной поверхности от подтопления при подработке | |
| RU2465076C1 (ru) | Хранилище отходов заглубленного типа и способ его создания |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180210 |