SU1756565A1 - Способ отвалообразовани при открытой разработке полезных ископаемых - Google Patents

Abstract

Использование: в гидротехническом, дор гч ; эм и промышленном строительстве путег ускорени  процесса консолидации переувлажненных пород. Сущность изобретени : в основание предотвала в шахматном пор дке отсыпают изолированные конусы из переувлажненных глинистых пород, а пространство между конусами и над ними заполн ют дренирующей песчаной породой, причем высота сло  дренирующей породы над конусами превышает высоту капилл рного подъема в ней воды. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к способам от- валообразовани  и может быть использовано в горнодобывающей, строительной и др. отрасл х промышленности.

Известен способ возведени  насыпи, у которой периферийные участки нижней части выполнены в виде треугольных призм из дренирующего грунта, а переувлажненный глинистый грунт в этой части насыпи размещен между треугольными призмами.

Известное устройство насыпи предполагает фильтрацию воды из глинистого грунта по поверхности ее гр ды, т.е. двухмерную консолидацию. В этом случае упрочнение насыпи достигаетс  по истечении 4-5 мес цев и аналогичное устройство предотвала  вл етс  неприемлемым, например , дл  открытых горных работ, поскольку в течение 1-2 мес цев на предотвале необходимо формировать верхние отезльпые  русы и под их нагрузкой не успевший консолидироватьс  предотвал потер ет свою устойчивость.

Помимо этого, выполнение периферийных участков нижней части насыпи в виде треугольных призм из дренирующего груи- та, укладку между ними глинистой породы и последующую ее засыпку оп ть дренирующим грунтом  вл ютс  неприемлемыми с технологической точки зрени  дл  открытых горных работ, поскольку выполнение этих операций невозможно известным выемоч- но-погрузочным оборудованием дл  бестранспортной и транспортно-отвальной системы разработки (драглайнами, отвало- образовзтел ми и транспортно-отвапьными мостами).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ отвалообразоваXJ

сл сь с  о сл

ни , при котором более крепкие породы вскрышного уступа отсыпаютс  в нижний  рус конусами,- менее крепкие породы укладываютс  во второй  рус веерами, а почвенные породы отсыпаютс  в верхний  рус гребн ми вдоль фронта горных работ.

Однако, такое устройство отвала не обеспечивает его устойчивость в сложных гидрогеологических услови х, поскольку: м гка  вскрыша на открытых горных работах представлена двум  типами пород: глинистыми грунтами (различные глины, суглинки) и дренирующими песками. При смачивании указанных пород подземными водами они ведут себ  по-разному: несуща  способность глинистого грунта уменьшаетс  и они в конце концов начинают плыть ; несуща  способность песков вначале увеличиваетс  (из-за его уплотнени ), а потом резко уменьшаетс  и они также начинают плыть.

При умеренном переувлажнении (которое обычно бывает на открытых горных работах при правильно организованном дренаже) в основании внутреннего отвала по а.с. № 972095 будут отсыпаны конусы песка как более крепкой породы, а во второй  рус - менее крепкие переувлажненные глинистые породы. В результате пески отфильтруют воду, а переувлажненные глинистые породы, нагруженные сверху вышележащими отвальными  русами, поплывут и вызовут оползни откоса отвала .

Целью изобретени   вл етс  повышение устойчивости отвала в сложных гидрогеологических услови х путем ускорени  процесса консолидации его переувлажненных пород.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что при способе отвалообразовани , включающем отсыпку в основание отвала породных конусов и укладку между ними и над ними горной массы, конусы отсыпают из переувлажненных глинистых пород изолированно друг от друга в шахматном пор дке, а пространство между конусами и над ними заполн ют слоем дренирующей песчаной породы, причем над конусами слой указанных пород отсыпают высотой, превышающей высоту капилл рного подъема в ней воды.

На фиг.1 изображена технологическа  схема отсыпки отвала по предлагаемому способу, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху.

При разработке, например, горизонтальных месторождений, обводненные глинистые породы 1 нижнего вскрышного уступа, которые п об зательном пор дке со

провождают пласт полезного ископаемого 2 (например, угл  в Днепровском буроуголь- ном бассейне), отсыпаютс  в основание предотвала в конусы 3, которые располагаютс  вдоль фронта горных работ в шахматном пор дке. В дальнейшем пространство 4 между конусами 3 и пространство 5 над конусами 3 заполн етс  дренирующей породой (песком) 6 из того же вскрышного уступа

0 тем же выемочно-погрузочным оборудованием . При этом высота сло  дренирующей породы 6 над конусами 3 должна превышать высоту капилл рного подъема в ней воды. На сформированный таким образом из гли5 нистой 3 и песчаной 4 и 5 породы предотвал отсыпаютс  последующие отвальные  русы 6 из вскрышных пород верхних уступов 7.

Таким образом, по сравнению с известным , предлагаемое изобретение позволит

0 повысить устойчивость предотвала в сложных гидрогеологических услови х путем ускорени  процесса его консолидации.

Ускорение процесса консолидации глинистых пород при укладке их обособленны5 ми конусами с заполнением межконусного пространства дренирующими (песчаными) породами, переход щими поверх конусов в сплошную подушку, основано на том, что при таком устройстве предотвала создают0 с  услови  дл  трехмерной пространственной консолидации, т.е. вода получает возможность отжиматьс  не только вертикально , айв стороны, по радиусу, тогда как при размещении глин сплошным слоем, в

5 них, в силу значительного превышени  длины фронта работ над реальной мощностью сло  глин, возможна только одномерна , вертикальна  фильтраци . Т.е., породы, заполн ющие пространство между конусами

0 слабых пород, образуют по сути комбиниро- . ванный дренаж, в котором межконусна  засыпка несет функцию внутреннего дренажа, а сплошное покрытие  вл етс  одновременно и консолидирующей нагрузкой и внеш5 ней дреной, принимающей отжимаемую воду.t .

За базовый объект прин т способ отвалообразовани , который в насто щее врем  примен етс  в ПО Алексэндри уголь, При этом на разрезах, имеющий вскрышу, пред0 ставленную песчано-глинистыми породами, дл  предотвращени  деформаций или уменьшени  допустимых по услови м устойчивости высот внутренних отвалов рекомендуетс  не размещать их на породах,

5 склонных к быстрому водопоглощению, что обуславливает снижение сопротивлени  сдвигу вследствие дополнительного увлажнени , и не допускать скоплени  таких пород в нижней части отвала.

Поэтому на прот жении многих лет эксплуатации буроугольных разрезов Днепро- басса породы зачистки угольного пласта, представленные легко поглощающими воду слабыми углистыми глинами, удал ютс  частично или полностью за пределы площадей внутреннего отвалообразовани  или пере- экскавируютс  в самые верхние горизонты отвалов, что соответствует рекомендаци м по обеспечению устойчивости отвалов. При этом в предотвалы отсыпаетс  однородна , хорошо фильтрующа  и неразмокающа  песчана  порода из вскрышного нэдуголь- ного уступа.

Предлагаемый способ отвалообрэзова- ни  позволит отказатьс  от вспомогательных работ по вызову и переэкскавации слабых пород зачистки угольного пласта, что обеспечит экономический эффект толь0

. ко на одном Верболозовском разрезе в размере 210 тыс.руб./год.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ отвалообразовани  при открытой разработке полезных ископаемых, включающий отсыпку в основание отвала породных конусов и укладку между ними и над ними горной массы, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  устойчивости отвала путем ускорени  процесса консолидации, конусы отсыпают из переувлажненных глинистых пород изолированно друг от друга в шахматном пор дке, а пространство между конусами и над ними заполн ют слоем дренирующей песчаной породы, причем над конусами слой указанных пород отсыпают высотой, превышающей высоту капилл рного подьема в ней воды.