SU1745944A1

SU1745944A1 - Способ осушени пород почвы выработанного пространства

Info

Publication number: SU1745944A1
Application number: SU904845956A
Authority: SU
Inventors: Антон Федорович Панько; Владимир Васильевич Кузьминов; Леонид Иванович Серебренников; Владимир Михайлович Щадов
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

Использование: наклонные пластовые месторождени полезных ископаемых, разработка открытым способом с внутренним отвалообразованием. Сущность изобретени : в почве бур т вертикальные скважины. Соедин ют их водопровод щими полост ми по падению и простиранию пласта. Провод т буровзрывные работы и формируют упорные выступы в породах почвы. В водопро- вод щих полост х формируют шламоотстой- ные емкости. Над упорными выступами отсыпают утепл ющий слой вскрышных пород в теплое врем года. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс к горнодобывающей 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 водоотвод щих 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 года при реализации способа в суровых климатических услови х.

Известен способ осушени пород почвы выработанного пространства, предусматривающий взрывное рыхление по мере выемки запасов пород почвы с формированием 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 воп2

СЛ

ч

ь

4Ь

росы 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 и снижение объема буровзрывных работ при отработке пологих пластов.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе осушени пород почвы выработанного пространства с внутренним отвало- образованием, предусматривающем проведение водосборных выработок, формирование в породах почвы пласта полостей с уклоном в сторону водосборных выработок, заполнение полостей дренирующим материалом и отвод воды из осушаемого участка выработанного пространства по данным полост м, на осушаемом участке бур т вертикальные скважины и соедин ют их между собой водоотвод щими полост ми , ориентированными по падению и простиранию пласта, при этом в породах почвы формируют упорные выступы, а наклонную поверхность водоподвод щих полостей, соедин ющих смежные по простиранию пласта дренажные скважины, формируют криволинейной по форме, придава ей вид ожидаемой депрессионной кривой, причем на осушаемом участке дополнительно формируют диагонально расположенные водо- подвод щие полости и упорные породные выступы, дл повышени степени очистки дренируемых вод в почве водопровод щей полости, прилегающей к дренажной вертикальной скважине, формируют шламооса- дительную емкость, над сформированными упорными выступами ведут отсыпку утепл ющего сло , из вскрышных пород, а после отключени вертикальной дренажной скважины ее обсадную трубу частично извлекают над поверхностью почвы выработанного пространства и формируют из указанной трубы упорный элемент, после чего ведут складирование вскрышных пород во внутренний отвал.

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 I на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 2.

Способ реализуетс следующим образом .

В процессе отработки запасов пологого пласта 1 с углом падени бур т обсаживамые трубами вертикальные дренажные скважины 2. Рассто ние по простиранию между скважинами 2 определ етс конкретными горно-геологическими услови ми (величина водопритока, фильтрационные

характеристики пород и др.) и может 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 водопровод - щих полостей 3-5, которые создают путем бурени и взрывани скважин 6. Полости 3, расположенные по падению пласта, вл ютс водопровод щими 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 вод 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 + A,

где А - глубина сезонного промерзани пород, м;

h - минимально необходима мощность разрыхлени пород, обеспечивающа

пропуск воды в зимний период (определ етс эмпирически или путем соответствующих расчетов), м.

Донна поверхность полостей 3-5 выполн етс с уклоном / 5% в сторону соответствующей скважины 2 -дл обеспечени притока в нее воды.

Почве водопровод щих полостей 4, соедин ющих смежные дренажные скважины

2, а также диагональных полостей 5 придают криволинейную выпуклую вверх форму, приближа ее к форме ожидаемой депрессионной кривой 8. Вид последней определ ют по результатам натурных замеров

5 или исследований. Кроме того, вид ее может быть определен аналитически на основе параметров используемого оборудовани (производительность насосов, и т.д.), величины ожидаемой проницаемости массива

после взрывани скважин 6, ожидаемого во допритокзи др.

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 водопрово- д щих полостей 3-5 в породах почвы формируютс упорные выступы 9, которые преп тствуют сдвигу отвала 10, отсыпаемого в выработанном пространстве. В св зи с различным пространственным положением водопрод щих полостей 3-5 относительно линии простирани пласта формируемые упорные выступы 9 также имеют различную ориентацию. Наиболее предпочтительна с точки зрени повышени устойчивости отвала ориентаци выступов 9 по простиранию пласта, и несколько менее - диагональное расположение.

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

В прилегающих к скважине 2 участках водопровод щих полостей может быть сформирована шламоосадительна полость 11 путем увеличени длины взрывных скважин 6. Это позволит повысить очистку дренируемых вод, улучшить таким образом услови эксплуатации насосного оборудовани и снизить затраты на последующую очистку этих вод.

Глубина наиболее мелкого участка полости 3 может быть уменьшена за счет отсыпки в теплое врем года на этот участок некоторого объема вскрышных пород, которые затем будут защищать этот участок от примерзани .

Прокладку дорог, расположенных параллельно линии фронта очистных работ, полностью или частично осуществл ют по поверхности разрыхленных пород водопровод щих полостей 4, ориентированных по простиранию пласта. В этом случае часть этих пород срезают бульдозером и перемещают к месту складировани или же укладывают в тело возводимой дорожной насыпи. Частичное уплотнение разрыхленных пород , которое будет иметь место вследствие прохода транспортных средств, не окажет существенного вли ни на проницаемость расположенных на значительной глубине разрыхлени пород и сократит в то же врем затраты на строительство автомобильных или иных дорог, коммуникаций и т.п.

При понижении горных работ формируют подобные осушаемые участки 7 на ниж

них 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

0 скважины 2, при этом один ее конец оставл ют в данной скважине, а второй устанавливают на некоторой высоте над поверхностью почвы выработанного пространства с формированием таким образом

5 упорного элемента в основании отвала. После засыпки этой трубы вскрышными породами внутреннего отвала отрезок трубы будет преп тствовать сползанию отвала к очистному забою.

0 Вместо обсадной трубы в качестве подобного анкерующего элемента могут быть использованы бывшие в употреблении рельсы, трубы и др.

Claims

Формула изобретени

5 1. Способ осушени пород почвы выработанного пространства, включающий проведение водосборных выработок, формирование в породах почвы пласта водопровод щих полостей с уклоном в сторо0 ну водосборных выработок, заполнение полостей дренирующим материалом и отвод воды из осушаемого участка выработанного пространства по указанным полост м, отличающийс тем, что, с целью

5 повышени устойчивости отвала и снижени объема буровзрывных работ при обработке пологих пластов с внутренним отвалообрэзованием, на осушаемом участке бур т вертикальные дренажные скважи0 ны и соедин ют их между собой водопровод щими полост ми, ориентированными по падению и простиранию пласта , при этом в породах почвы формируют упорные выступы, а наклонную поверхность

5 водопровод щих полостей, формируют криволинейной по форме и придают ей вид ожидаемой депрессионной кривой.
2.Способ по п. отличающийс тем, что на осушаемом участке дополнитель0 но формируют диагонально расположенные водопровод щие полости и упорные породные выступы.
3.Способ по п. 1, отличающийс тем, что. с целью повышени степени очист5 ки дренируемых вод, в почве водопровод - щий полости, прилегающей к дренажной вертикальной скважине, формируют шламо- осадительную полость.
4.Способ по п. 1,отличающийс тем, что во врем положительных температур пород почвы над упорными выступами ведут отсыпку утепл ющего сло из вскрышных пород,
5. Способ по п. 1,отличающийс тем, что после отключени вертикальной

дренажной скважины ее обсадную трубу частично извлекают над поверхностью почвы выработанного пространства и формируют из указанной трубы упорный элемент, после чего ведут складирование вскрышных пород во внутренний отвал.

Фиг.З

10

КзеЛ