SU1745943A1

SU1745943A1 - Способ отвалообразовани при отработке пологих пластов

Info

Publication number: SU1745943A1
Application number: SU904845099A
Authority: SU
Inventors: Антон Федорович Панько; Владимир Васильевич Кузьминов; Леонид Иванович Серебренников
Original assignee: Производственное Объединение По Добыче Угля "Якутуголь" Разрез "Нерюнгринский"
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и м.б. использовано при разраб . наклонных пластовых линий открытым / способом с внутренним отвалообразовани- ем. Цель - повышение устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основани отвала. Подготовку основани отвала 9 ведут с формированием дренажной системы. При этом указанную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин (ВДС) 2, ВДС 2 обсаживают трубами. В основании отвала 9 образуют во доп од вод щие полости (ВП) 3, заполн емые дренирующим материалом в виде раздробленных пород. ВДС 2 гидравлически св зывают ВП 3. Последние ориентируют по падению и простиранию пласта с образованием в породах основани отвала упорных выступов (УВ) 8. Отвод воды из выработанного пространства осуществл ют по ВП 3. После подготовки основани отвала произ&amp;

Description

Изобретение относитс к горно-добывающей промышленности и может быть использовано при разработке наклонных пластовых месторождений полезных ископаемых открытым способом с внутренним отвалообразованием.

Известен способ осушени пород почвы при отработке наклонных пластов полезного ископаемого, включающий формирование упорных целиков, воспринимающих нагрузку от отсыпанных внутренних отвалов , и водоотводащих каналов в виде дренажных труб, уложенных в почве пласта.

Однако известный способ характеризуетс значительными потер ми полезного ископаемого в целиках, незначительной пропускной способностью дренажных труб, сложностью, а также возможностью промерзани дренажной системы в зимнее врем при реализации известного решени в суровых климатических услови х.

Известен также способ осушени пород почвы выработанного пространства, предусматривающий взрывное рыхление по мере выемки запасов пород почвы с форми- рованием таким образом водоотвод щей системы и отсыпку затем на подготовленное таким образом основание вскрышных пород во внутренний отвал.

Недостатком данного способа вл етс то, что при использовании его на наклонных пластах внутренний отвал может потер ть устойчивость, поскольку сформированна дренажна поверхность ровна , не имеет выступов или же не показана определенна ориентаци дренажных полостей относительно элементов залегани пласта с целью повышени устойчивости отсыпаемого затем на эти полости отвала. Не решены вопросы реализации данного способа в суровых климатических услови х (низкие температуры), когда вследствие незначительной глубины рыхлени сформированна дренажна полость может быть

проморожена полностью, что не позволит осуществить отвод воды. Кроме того, дренируемые воды значительно загр знены образующейс при взрывных работах пылью и породной мелочью, а воды поверхностного стока, также отводимые дренажной системой , тоже содержат твердые примеси.

Цель изобретени - повышение устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основани отвала.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе отвалообразовани при отработке пологих пластов, предусматривающем подготовку основани отвала формированием дренажной системы с образованием в основании отвала полостей, заполненных дренирующим материалом в виде раздробленных пород, отвод воды из выработанного пространства по указанным полост м и отсыпку вскрышных пород на подготовленное основание, дренажную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин с последующей их обсадкой трубами , гидравлически св занных водоподвод - щими полост ми, с ориентацией последних по падению и простиранию пласта и образованием при зтом в породах основани упорных выступов, при этом на осушаемом участке дополнительно формируют диагонально расположенные к линии простирани водоподвод щие полости и упорные породные выступы дл повышени степени очистки дренируемых вод, в подвод щей полости в прилегающем к вертикальной дренажной скважине районе формируют заглубленную в породах почвы шламоосадительную емкость, дл сокращени объемов бурени над сформированными упорными выступами осуществл ют отсыпку утепл ющего сло из вскрышных пород во врем года с положительными среднесуточными температурами, осуществл ют прокладку дорог по поверхности водопод- вод щих полостей, расположенных по простиранию пласта, а перед отсыпкой отвала в его основании формируют дополнительные упорные элементы путем частичного извлечени обсадных труб вертикальных дренажных скважин,

На фиг. 1 представлен дренируемый участок, разрез вкрест простирани ; на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 1.

Способ реализуют следующим образом.

В процессе отработки запасов пологого пласта с углом падени бур т обсаживаемые трубами вертикальные дренажные скважины 2. Рассто ни по простиранию между скважинами 2 определ ютс конкретными горно-геологическими услови ми (величина водопритока, фильтрационные характеристики пород и др.) и могут достигать величины 200-500 м. Рассто ние между дренажными скважинами 2 по падению определ етс годовым подвиганием горных работ. Дренажные скважины 2 соедин ют друг с другом как по-падению, так и по простиранию пласта 1 сетью водоподвод - щих полостей 3-5, которые создают путем бурени и взрывани скважин 6. Полости 3, расположенные по падению пласта, вл ютс водоподвод шими и обеспечивают дренаж подземных и поверхностных вод к дренажным скважинам 2 как с осушаемого участка 7, так и с вышерасположенных. Полости 4, 5 кроме функций подвода воды к скважинам 2 вследствие своей пространственной ориентации дополнительно выполн ют оградительные функции, предотвраща проникновение подземных вод к действующим уступам, дл чего полости 4,5 выполн ют более глубокими, исход из требовани перехвата ими подземных вод. При формировании полости 3 необходимо исходить из требовани формировани наиболее мелкого ее участка глубиной

h h + Д

где А- глубина сезонного промерзани по-, род, м;

h - минимально необходима мощность разрыхлени пород, обеспечивающа пропуск воды в зимний период (определ етс эмпирическим путем или соответствующими расчетами), м,

Данна поверхность полостей 3-5 выполн етс с уклоном /3 5% в сторону соответствующей скважины 2 дл обеспечени притока в нее воды. Таким образом , длина взрывных скважин 6 полостей 3-5 будет различной, определ емой в каждом случае исход из конкретных условий (угол падени пласта, рассто ние скважины 6 от дренажной скважины 2 и др.).

В процессе формировани водоподво- д щих полостей 3-5 в породах почвы формируютс упорные выступы 8, которые преп тствуют сдвигу отвала 9, отсыпаемого Б в выработанном пространстве. В св зи с различным пространственным положением водоподвод щих полостей 3-5 относительно линии простирани пласта формируемые упорные выступы 8 также имеют различную

0 ориентацию. Наиболее предпочтительна с точки зрени повышени устойчивости отвала ориентаци выступов 8 по простиранию пластов и несколько менее - диаго Нальное расположение.

5 Диагональное расположение водопод- вод щей полости 5 целесообразно при больших водопритоках и значительных размерах осушаемых участков 7.

В прилегающих к скважине 2 участках

0 водоподвод щих полостей может быть сформирована шламоосадительна полость 10 путем увеличени длины взрывных скважин 6. Это позволит повысить очистку дренируемых вод, улучшить таким образом

5 услови эксплуатации насосного оборудовани и снизить затраты на последующую очистку этих вод.

Дл снижени объема буровзрывных работ глубина наиболее мелкого участка по0 лости 3 может быть уменьшена за счет отсыпки в теплое врем года на этот участок некоторого обьема вскрышных пород, которые затем будут защищать этот участок от промерзани .

5 Прокладку дорог, расположенных параллельно линии фронта очистных работ полностью или частично, целесообразно осуществл ть по поверхности разрыхл емых пород водоподвод щих полостей 4,

0 ориентированных по простиранию пласта, В этом случае часть этих пород срезают бульдозером и перемещают или к месту складировани , или же укладывают в тело возводимой дорожной насыпи. Частичное

5 уплотнение разрыхленных пород, которое будет иметь место вследствие прохода транспортных средств, не окажет сколь-либо существенного вли ни не проницаемость расположенных на значительной глуби0 не разрыхленных пород, и сократит в то же врем затраты на строительство автомо-. бильных или иных дорог, коммуникаций и -т.п.

При понижении горных работ формиру5 ют подобные осушаемые участки 7 на нижних горизонтах, при этом оборудование дренажных скважин 2 демонтируют и повторно используют на нижних участках, а подземные и поверхностные воды по полост м 3,5 перепускают на нижние горизонты,

где их затем отвод т через скважины 2. Обсадные трубы дренажных скважин 2 извлекают и повторно используют. Возможно частичное извлечение обсадной трубы из скважины 2, при этом один .ее конец остав- л ют в скважине, а второй устанавливают на некоторой высоте над поверхностью почвы выработанного пространства с формированием таким образом упорного элемента в основании отвала. После засыпки этой тру- бы вскрышными породами внутреннего отвала отрезок трубы будет преп тствовать сползанию отвала к очистному забою. Вместо обсадной трубы в качестве подобного анкерующего элемента могут быть исполь- зованы бывшие в употреблении рельсы, трубы и др.

Claims

Формула изобретени 1. Способ отвалообразовани при отработке пологих пластов, включающий подго- товку основани отвала формированием дренажной системы с образованием в основании отвала полостей, заполненных дренирующим материалом в виде раздробленных пород, отвод воды из выработанного про- странства по указанным полост м иотсыпку вскрышных пород на подготовленное основание , отличающийс тем, что, с целью повышени устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основа- ни отвала, дренажную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин с последующей их обсадкой трубами, гидравлически св занных водоподвод щи- ми полост ми с ориентацией последних по

падению и простиранию пласта и образованием при этом в породах основани отвала упорных выступов.
2.Способ по п. 1,отличающийс тем, что формируют дополнительные диагонально расположенные к простиранию пласта водоподвод щие полости и упорные породные выступы.
3.Способ по пп. 1 и 2, отличающий- с тем, что, с целью повышени степени очистки дренируемых вод. в прилегающей к вертикальной дренажной скважине водо- подвод щей полости в процессе формировани последней выполн ют заглубленную в массив пород основани отвала шламоо- садительную емкость.
4.Способ по пп. 1-3, отличающий- с тем, что, с целью сокращени объемов бурени , над сформированными упорными выступами осуществл ют отсыпку утепл ющего сло из вскрышных пород в период с положительными среднесуточными температурами .
5.Способ по пп. 1-4, отличающий с тем, что, с целью сокращени объемов работ, осуществл ют прокладку дорог по поверхности водоподвод щих полостей, расположенных по простиранию пласта.
6.Способ по пп. 1-5, отличающий- с тем, что, с целью повышени устойчивости отвала, перед отсыпкой отвала в его основании формируют дополнительные упорные элементы путем частичного извлечени обсадных труб вертикальных дренажных скважин.

1 г 1

pur.4