RU2627504C1 - Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом - Google Patents
Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2627504C1 RU2627504C1 RU2016104262A RU2016104262A RU2627504C1 RU 2627504 C1 RU2627504 C1 RU 2627504C1 RU 2016104262 A RU2016104262 A RU 2016104262A RU 2016104262 A RU2016104262 A RU 2016104262A RU 2627504 C1 RU2627504 C1 RU 2627504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- mine
- underground
- drainage
- horizons
- Prior art date
Links
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
- E02D19/06—Restraining of underground water
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Sewage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке угольных месторождений комбинированным способом. Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом включает 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. В подземные водосборники, размещенные на нижних горизонтах горных выработок, самотеком поступают притоки подземных шахтных вод из сточных канав подземных горных выработок через подземные комплексы предварительной очистки воды, которые служат для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм и несмешиваемых жидкостей и плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими и электрофизическим способами. Затем насосными установками выдаются в водосборник, расположенный на нижнем горизонте разреза, где они смешиваются с шахтным притоком открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разреза или плавающем понтоне выдается в комплекс глубокий очистки воды на поверхности, откуда она после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических химических способов, стекает в поверхностный водосборник и после отстоя сбрасывается на рельеф местности или внешние водоемы. Технический результат состоит в повышении степени очистки шахтных вод и износостойкости оборудования, обеспечении устранения многоступенчатости, снижении капитальных затрат. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке пологих и крутых пластов угольных 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 Q3 был меньше дебита откачки Q0, а напоры H3 подземных вод в области распространения закачиваемых вод были меньше напоров, но вне этой области, т.е. обеспечивают соблюдение условий Q3<Q0 и H3<H0.
Недостатками способа 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 реализации, 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 повышения степени очистки шахтных вод и износостойкости оборудования.
Решение поставленных задач достигается тем, что в подземные водосборники, размещенные на нижних горизонтах горных выработок, самотеком поступают притоки подземных шахтных вод из сточных канав подземных горных выработок через подземные комплексы предварительной очистки воды, которые служат для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм и несмешиваемых жидкостей и плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими и электрофизическими способами, а затем насосными установками выдаются в водосборник, расположенный на нижнем горизонте разреза, где они смешиваются с шахтным притоком открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разреза или плавающем понтоне выдается в комплекс глубокий очистки воды на поверхности, откуда она после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических химических способов стекает в поверхностный водосборник и, после отстоя, сбрасывается на рельеф местности или внешние водоемы.
Подземный комплекс предварительной очистки воды, имеющий обезвоживающий конвейер и набор устройств очистки воды, отличается тем, что располагается перед подземным водосборником, который разбит на четыре секции водонепроницаемыми перемычками, первая из которых позволяет перепускать воду у дна комплекса, а все последующие - переливом и служат разделителями секций, где располагаются последовательно устройства очистки воды: тонкослойный осветлитель воды типа «жалюзи» для интенсификации осаждения взвешенных частиц, продольные тонкослойные осветлители воды для осаждения тонкодисперсных частиц и устройство электрофизической обработки, один электрод которого (катод) выполнен из пластины нержавеющей стали, второй - алюминия (анод). Подземный водосборник отличается тем, что имеет уклон дна более 0,03 в сторону всасывающих колекторов и футерованное скользящим в воде материалом: резина, пластик и др.
Работа шахтного водоотлива при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом поясняется чертежом, где представлен комбинированный способ разработки пологих и крутых пластов в разрезе.
На фиг.1 приняты следующие условные обозначения: 1 - разрез (открытые работы), 2 - шахта (подземные работы), 3 - подземный водосборник, 4 - комплекс предварительной очистки воды, 5 - водосборник разреза, 6 - насосные установки шахты, 7 - насосные установки разреза, 8 - трубопровод, 9 - комплекс глубокой очистки воды, 10 - водосборник на поверхности.
Работы шахтного водоотлива заключается в следующем.
Для обеспечения откачки подземных вод при разработке пологих и крутых пластов месторождения угля вскрытого открытыми работами разреза 1 и пологих и крутых пластов вскрытых и подготовленных подземными горными выработками шахты 2 на нижних горизонтах обустраиваются водосборники 3 для приема подземных вод, при этом поземные водосборники 3 имеют комплексы предварительной очистки воды 4, обеспечивающие 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.
В водосборник разреза 5 подаются насосными установками шахты 6 подземные воды, где они смешиваются с дренажными и подземными водами открытых горных работ и подаются насосной установкой разреза 7 по трубопроводу 8 на комплекс глубокой очистки воды 9, где производится очистка и обеззараживания 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 и уровень загрязнения окружающей среды.
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 E21C 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 (3)
1. Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов 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, подземный комплекс предварительной очистки воды, имеющий обезвоживающий конвейер и набор устройств очистки воды, связанные в единый комплекс сетью трубопроводов с запорной арматурой, отличающийся тем, что в подземные водосборники, размещенные на нижних горизонтах горных выработок, самотеком поступают притоки подземных шахтных вод из сточных канав подземных горных выработок через подземные комплексы предварительной очистки воды, которые служат для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм, несмешиваемых жидкостей и плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими и электрофизическими способами, очищенную воду насосными установками выдают в водосборник, расположенный на нижнем горизонте разреза, где они смешиваются с шахтным притоком открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разреза или плавающем понтоне выдают в комплекс глубокий очистки воды на поверхности, откуда она после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических и химических способов стекает в поверхностный водосборник и после отстоя сбрасывается на рельеф местности или внешние водоемы.
2. Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом по п. 1, отличающийся тем, что подземный комплекс предварительной очистки воды располагают перед подземным водосборником и разбивают на четыре секции водонепроницаемыми перемычками, первая из которых позволяет перепускать воду у дна комплекса, а все последующие переливом и служат разделителями секций, где располагаются последовательно устройства очистки воды: тонкослойный осветлитель воды типа «жалюзи» для интенсификации осаждения взвешенных частиц, продольные тонкослойные осветлители воды для осаждения тонкодисперсных частиц и устройство электрофизической обработки, один электрод которого (катод) выполнен из пластины нержавеющей стали, второй - алюминия (анод).
3. Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом по п. 1, отличающийся тем, что подземный водосборник имеет уклон дна более 0,03 в сторону всасывающих колекторов и дно, футерованное скользящим в воде материалом: резина, пластик и др.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016104262A RU2627504C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016104262A RU2627504C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2627504C1 true RU2627504C1 (ru) | 2017-08-08 |
Family
ID=59632737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016104262A RU2627504C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2627504C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109306871A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-02-05 | 山西拓普沃特工程技术有限公司 | 一种增加矿井水仓容量的系统及方法 |
| CN113107595A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-13 | 河南理工大学 | 一种基于沿空留巷的富水顶板仰采面排水系统 |
| RU2800789C1 (ru) * | 2022-11-02 | 2023-07-28 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) | Устройство очистки сточных вод дренажной горной выработки |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU977582A1 (ru) * | 1981-05-19 | 1982-11-30 | Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности "Якутнипроалмаз" | Способ осушени месторождени полезных ископаемых |
| SU1335645A1 (ru) * | 1985-12-26 | 1987-09-07 | Государственный Проектный Институт "Сибгипрошахт" | Способ сооружени дренажной системы |
| RU2114307C1 (ru) * | 1994-09-05 | 1998-06-27 | Кульбацкий Валерий Борисович | Способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых площадного залегания |
| RU2165018C2 (ru) * | 1999-07-14 | 2001-04-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" ЗАО | Способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых |
| RU2293819C1 (ru) * | 2005-08-26 | 2007-02-20 | Василий Витаутасович Сенкус | Способ восстановления гидрологических режимов горнодобывающих предприятий |
| 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 RU2016104262A patent/RU2627504C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU977582A1 (ru) * | 1981-05-19 | 1982-11-30 | Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности "Якутнипроалмаз" | Способ осушени месторождени полезных ископаемых |
| SU1335645A1 (ru) * | 1985-12-26 | 1987-09-07 | Государственный Проектный Институт "Сибгипрошахт" | Способ сооружени дренажной системы |
| RU2114307C1 (ru) * | 1994-09-05 | 1998-06-27 | Кульбацкий Валерий Борисович | Способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых площадного залегания |
| RU2165018C2 (ru) * | 1999-07-14 | 2001-04-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" ЗАО | Способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых |
| RU2293819C1 (ru) * | 2005-08-26 | 2007-02-20 | Василий Витаутасович Сенкус | Способ восстановления гидрологических режимов горнодобывающих предприятий |
| 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 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109306871A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-02-05 | 山西拓普沃特工程技术有限公司 | 一种增加矿井水仓容量的系统及方法 |
| CN113107595A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-13 | 河南理工大学 | 一种基于沿空留巷的富水顶板仰采面排水系统 |
| CN113107595B (zh) * | 2021-03-23 | 2023-09-26 | 河南理工大学 | 一种基于沿空留巷的富水顶板仰采面排水系统 |
| RU2800789C1 (ru) * | 2022-11-02 | 2023-07-28 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) | Устройство очистки сточных вод дренажной горной выработки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2627504C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом | |
| RU2622971C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом | |
| RU2590153C1 (ru) | Способ каскадного обезвоживания оползневого тела горных склонов или бортов карьера | |
| RU2382144C1 (ru) | Способ осушения трубкообразного месторождения полезных ископаемых | |
| CN107268761B (zh) | 一种露天矿山分区式梯段消能接力排水系统及方法 | |
| CN202762147U (zh) | 一种井下煤泥水沉降装置 | |
| RU2622972C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом | |
| CN104963333A (zh) | 一种吹填土及泥浆絮凝脱水真空预压联合处理方法 | |
| RU2288361C1 (ru) | Способ разупрочнения и дезинтеграции глинистых песков россыпных месторождений | |
| RU2469191C1 (ru) | Способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых | |
| RU2604492C1 (ru) | Способ очистки водных объектов от наносов | |
| RU2261331C2 (ru) | Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых | |
| CN220779136U (zh) | 一种露天采场内的水体收集和造浆装置 | |
| CN104878801B (zh) | 方便清洗的砾卵石渗水层、其建筑方法及其清洗方法 | |
| RU2779531C1 (ru) | Способ очистки оборотной воды и уплотнения осадка | |
| CN104088664A (zh) | 一种向上填充采矿的矿井废水处理方法及系统 | |
| RU2737300C1 (ru) | Способ ускоренной механогидравлической рекультивации выработанного пространства открытых горных выработок | |
| RU2798370C1 (ru) | Способ реконструкции обводненного рудника, отрабатываемого открыто-подземным способом | |
| RU2504657C1 (ru) | Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых | |
| CN115584957B (zh) | 一种块段化、递进式联动开采盐湖矿产的方法 | |
| SU900041A1 (ru) | Призабойный илосборник | |
| Abulnaga et al. | De-silting lake Nasser with slurry pipelines | |
| SU1728489A1 (ru) | Способ очистки и захоронени осадков шахтных вод в подземных услови х | |
| 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 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180210 |