SU1696699A1

SU1696699A1 - Способ шахтного дренажа

Info

Publication number: SU1696699A1
Application number: SU894769650A
Authority: SU
Inventors: Георгий Никитич Киселев; Василий Николаевич Квачев; Владимир Александрович Дунаев; Геннадий Александрович Елпашев
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1989-12-18
Publication date: 1991-12-07

Abstract

Изобретение относитс к защите очистных выработок (В) от обводнени при разработке месторождений полезных ископаемых . Цель - повышение эффективности дренажа при отработке рудных тел этажами за счет увеличени проницаемости во- доперехватывающей зоны, более полного перехвата воды и увеличени срока использовани дренажной системы. В вис чем боку рудного тела проход т водоприемную В, Из Нее бур т веера восход щих скважин (С) в вертикальной плоскости с вскрытием зоны водопровод щихтрещин, Проход т В в верхней части отрабатываемого этажа на рассто нии от вис чего бока, определ емом по расчетной формуле. Нижние С вееров бур т перпендикул рно зоне водопрово- д щих трещин. Верхние С бур т под углом к нижним С, рассчитываемым по расчетной формуле. Бурение средних С вееров выполн ют по середине между крайними С вееров. Образуют водоперехватывающую зону дроблени опережающим взрыванием верхних С всех вееров. После з попнени водой образованной зоны дроблени BJpbi- вают средние С вееров. В нижние С помещают тампонажный раствор и производ т тампонирование пород в лежачем боку сформированной зоны дроблени взрыва- нием зар дов ВВ в этих С. В тампонажный раствор ввод т добавки реагентов, перевод щих минеральные примеси из подземных вод о осадок Тампонажный раствор помещают в С в пластиковых капсулах совместно с зар дами ВВ. Капсулы размещают в пределах водоперехвзтыва- ющей зоны в тонкостенные полуцилиндры внешним диаметром, равным диаметру С. Воду из водоотвод щей зоны отвод т через усть С в водоприемную В. 6 ил. СП о о

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых дл защиты очистных горных выработок от обводнени .

Цель изобретени -- повышение эффективности дренажа при отработке рудных тел этажами за счет увеличени проницаемости

водоперехватывающей зоны, более полного перехвата воды и увеличени срока использовани дренажной системы.

На фиг. 1 изображена схема защищаемого участка, вертикальный разрез; на фиг.2 - разрез А-А па фиг.1; на фигЗ - схема фазы взрывани верхней скважины; на фиг.4 - то же, средней скважины; на фиг.5 - схема

фазы перехвата и отвода подземных вод; на фиг.6 - то же, в конце отработки защищаемого блока.

Способ осуществл ют следующим образом .

В скальных или полускальных породах 1 (фиг.1), в кровле которых залегает водоносный пласт 2, залегает рудное тело 3 с отработанным участком 4 и сформировавшейс зоной 5 сдвижени пород 1, на границе 6 которой расположена зона 7 водопровод щих трещин. Дл защиты от подземных вод участка 8 рудного тела 3 верхн отметка 9 и нижн отметка 10 проход т водоприемную горную выработку 11. Горную выработку 11 располагают со стороны вис чего бока 12 рудного тела 3 на верхней отметке 9 отрабатываемого участка 8 на рассто нии L от линии 13 пересечени вис чего бока 12 и верхней отметки 9 отрабатываемого участка 8. Рассто ние Ь определ ют зависимостью

tga tg0

+ (К 4-С)-Sin/, (1)

где L - высота этажа (подэтажа), м;

а- угол падени рудного тела, град;

/ - внешний относительно выработанного пространства угол между контуром зо ны водопровод щих трещин и горизонтом, град;

К - длина отрезка веера, предназначенного дл отвода воды из водоперехватывающей зоны в водоприемную выработку, м;

С - мощность зоны водопровод щих трещин, м.

Если водоприемна выработка 11 будет находитьс от линии 13 на рассто нии, меньшем чем L, то в конце отработки участка 8 рассто ние от выработки 11 -до границы 14 зоны сдвижени станет меньше, чем К + С, т.е. дренажна система подработаетс прежде, чем завершитс отработка участка 8. Удаление водоприемной выработки 11 от линии 13 на рассто ние, превышающее величину L, нецелесообраз- но, так как влечет за собой дополнительные затраты на сооружение дренажной системы . Длина водоприемной горной выработки 11 принимаетс равной будущей ширине защищаемого от обводнени участка

Из водоприемной выработки 11 производ т бурение вееров 15 восход щих скважин , расположенных в вертикальной плоскости. Рассто ние 16 между веерами 15 (фиг,2) определ ют по известным методикам , а количество вееров 15 определ ют в зависимости от ширины 17 защищаемого

от обводнени участка. При этом в каждом веере 15 нижние скважины 18 (фиг.З) бур т перпендикул рно к зоне 7 водопровод щих трещин, чем достигаетс впоследствии ее

сопр жение с водоприемной выработкой 11 по наиболее короткому рассто нию. Верхние скважины 19 задают под углом р к ниж-. ним скважинам 18, который определ ют из соотношени

„„-$$.

(2)

где I - рассто ние от водоприемной выработки до лежачего бока зоны водопровод щих трещин, м;

С - мощность зоны водопровод щих трещин, м.

Расположение верхней скважины 19

под углом, удовлетвор ющим условию (1), обеспечит в последующем надежный перехват воды. При меньших значени х этого угла возможен проскок воды в отрабатываемый участок 8 за счет попадани части ее

потока за край 20 основани 21 будущей водоперехватывающей зоны 22 дроблени (фиг.1). Увеличение угла нецелесообразно , так как оно ведет к излишним затратам на дробление пород 1 при сооружении водоперехватывающей зоны 22.

Средние скважины 23 (фиг.4} вееров 15 бур т под углом ( к нижним скважи- .

Глубину восход щих скважин определ ют из необходимости перебура зоны 7 водопровод щих трещин на всю ее мощность (С).

После бурени верхние 19 и средние 23 скважины вееров 15 оборудуют зар дами

В В, начина от забо на всю длину будущей водоперехватывающей зоны 22, а нижние скважины 18 подготавливают к тампонированию . Все скважины от усть до их зар женной части обсаживают трубами.

Затем производ т последовательное взрывание скважин: вначале взрывают верхние скважины 19 всех вееров (фиг.З), а после дроблени пород и заполнени водой вновь образованных трещин взрывают

средние скважины 23 (фиг.4), а затем взрывают нижние скважины и с помощью взрыва тампонируют основание 21 в лежачем боку создаваемой водопеоехватывающей зоны 22 дроблени (фиг.1).

Вода из подрабатываемого пласта 2 (фиг.5) по зоне 7 водопровод щих трещин поступает в искусственно созданную отбойкой сважин водоперехватывающую зону 22 дроблени и по сохранившимс при

взрыве при устьевым част м скважин поступает в водоприемную выработку 11. а з тем подаетс в систему общешахтногр водоотлива .

По мере отработки участка 8 рудного тела 3 сверху вниз граница 6 зоны 5 сдвижени пород, а следовательно, и контролируема ею зона 7 водопровод щих трещин перемещаетс в сторону от вис чего бока 12 участка 8 рудного тела. При этом созданна дренажна система обеспечивает перехват и отвод воды в течение всего срока выемки полезного ископаемого в отрабатываемом участке 8 до нижней отметки 10 (фиг,6). Дл защиты от обводнени следующего участка 24 рудного тела 3 дренажную систему создают на отметке 10. и цикл повтор ют до окончательной отработки рудного тела 3.

Дл ускорени тампонировани в там- понажный раствор ввод т добавку реаген- та-осадител , который при взаимодействии с водой переводит содержащиес в ней минеральные примеси в осадок, кольматирую- щий оставшиес после цементации трещины в основании 21 водоперехватыва- ющей зоны 22 (фиг.5).

С целью повышени качества тампонировани тампонажный раствор помещают в пластиковые капсулы, снар жают их зар дами ВВ и располагают последовательно в тонкостенном полуцилиндре внешним диаметром, равным диаметру скважины 18 на длину водоперехватывающей зоны 22. При взрыве зар дов ВВ за счет отражени от стенки полуцилиндра обеспечиваетс направленна инъекци тампонажного раствора в трещины основани 21 водоперехватывающей зоны 22 (фиг.5).

Claims

Формула изобретени 1. Способ шахтного дренажа, включающий проведение водоприемной выработки в вис чем боку рудного тела, бурение из нее вееров восход щих скважин в вертикальной плоскости с вскрытием зоны водопровод щих трещин, зар жание скважин зар дами ВВ, формирование взрывом этих скважин водоперехватывающей зоны дроблени пород и отвод из нее подземных вод через усть скважин в водоприемную выработку, отличающийс тем. что, с целью повышени эффективности дренажа при отработке рудных тел этажами за счет увеличени проницаемости водоперехватывающей зоны, более полного перехйата воды

и увеличени срока использоп ни ной системы, водоприемную выработку про ход т в верхней части отрабатываемого этажа на рассто нии LOT вис чего бога руд- ного тела

L hИ-Ч-Т-У + (К Ч-С)-Sin/, tgrc tg/Jj v

где h - высота этажа (подэтажа) м

а-угол падени рудного гела, град; / - внешний, относительно выработанного пространства, угол между контуром зоны в одспровод щих трещин и горизонтом, град;

К-длина отрезка веера, предназначенного дл отвода воды из водоперехеатыаэю- щейзоны в водоприемную выработку, м;

С - мощность зоны водопроводчщих трещин, м,

бурение нижних скважин вееров осуществл ют перпендикул рно зоне водопровод щих трещин, бурение верхних скважин вееров производ т под углем к нижним скважинам

т

где I - рассто ние от водоприемной выработки до лежачего бока зоны водопровод щих трещин, м;

С - мощность зоны водопровод щих трещин, м,

бурение средних скважин вееров выполн ют по середине между крайними скважинами вееров, водоперехватывающую зону дроблени образуют опережающим взрыванием верхних скважин всех вееров, затем после заполнени водой образованной зоны дроблени взрывают средние скважины

вееров, после чего взрыванием нижних скважин производ т тампонирование пород в лежачем боку сформированной зоны дроблени взрыванием зар дой ВВ в этих скважинах.
2. Способ по п.1,от л и чающийс

тем, ЧТОБ нижние скважины вееров помещают тампонажный раствор с добавками реагентов , перевод щих минеральные примеси из подземных вод в осадок.
3. Способ по п 1 отличающийс

тем, что в нижние скважины вееров в пределах водоперехватывающей зоны помещают тонкостенные полуцилиндры внешним диаметром , равным диамптру скважин, и размёщают в них пластиковые капсулы с тампонажным раствором и зар дами ВВ.

4 2

J&, Ј3 22 g

.1 ЈА 22

/

8

; 2.

4Ь,г 3

Риг

$ }

.) ./ .тт