Способ управления геофильтрационным состоянием горного массива

Способ управления геофильтрационным состоянием горного массива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к разработке угольных пластов на месторождениях со сложными гидрогеологическими условиями. Цель - повышение эффективности отработки пластов полезных ископаемых за счет увеличения устойчивости обнажений пород и снижения вредного влияния горных работ на водные ресурсы при разработке залежей с водоупорными породами и водоносными горизонтами, представленными песчалыми отложениями в кровле месторождения под руслом природного водотока. Проходят подготовительные выработки, производят очистную выемку попезного ископаемого и крепление выработанного пространсгва (ВП). Из покрывающих водоносных горизонтов осуществляют забор водопесчанон смеси. Для -этого из подготовительной выработки через водоупорные породы бурят скважину в водопесчаный горизош под руслом природного водогока. Водопесчаную смесь отводят по скважине и подвергают обезвоживанию. Обезвоженный песок закладывают в ВП и воду перекачивают в природный водоток . Закладку ВП производя - с интерна ном, меньшим интервала, вызывающего в водоносных породах прогиб, равный пределу их устойчивости. Это предо вращает деформации подготовительных выработок и позволяет их использова)ь для отработки смежных участков, а также исключает загрязнение подземных вод шахтной средой, перекачиваемых в природный водоток. 2 ил. I (Л 05 4ь 00 vj ID

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51)5 Р 21 С 41/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A BT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

)1РИ ГКНТ СССР,И ) 4695365/03 (22) 25.05.89 (46) 23.04.91. Бюл. )) 15 (71) Днепропетровский горный инсти— гут им. Артема (72) И.А.Садовенко и О.B.! ришунин (53) 6??.2/3 (088.8) (56) Троянский С.B. и др. Гидрогеология и осушение месторождений полез— ных ископаемых, — М.: Углетехиздлт, 1956, с. 273-278.

Авторское свидетельство СССР и - 1079851, кл. В 21 П 23/00, 1980. (54) СПОСОБ УПРАВДБНИЯ ГВОФИЗП ТРАЦИ0HHblM СОСТОЯНИЕМ ГОРНОГО МАССИВА. (57) Изобретение относится к разра— ботке угольных пластов нл месторождениях со сложными гидрогеологическими условиями. Цель — повышение эффективности отраЬотки пластов полезных ископаемых за счет увеличения устойчивости оЬнажений пород и снижения вредного влияния горных работ на водные ресурсы при разработке залежей с водоупорными породами и водоносными горизонтами, представленными песИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке преимущественно угольных пластов на месторождениях со сложными гидрогеологическими усло-, виями °

Цель изобретения — повьппение эффективности отработки пластов полезных ископаемых за счет увеличения .устойчивости обнажений пород и сниже:ния вредного влияния горных работ на члнымп отложениями в кровле месторождения под руслом природного водотакл.

Проходят подготовите.п ные выработки, производят очистную выемку полезного ископаемого и крепление выработанного прострлнствл (BII) . Из покрывающих водоносных горизонтов осуществляют забор водопесчлной смеси. Для этого из подготовительной вырлбатки через водоупорные породы бурят сквлжину в водопесчлный горизонт цод руслам природного водатакл . Воданесчлную смесь отводят по сквлжине и поднер— глют обезвоживанию. Обеэво.кенный песок злкллдывлют в ВП и воду перекачивлют в природный водоток . Закладку ВП производяг с иптервллом, мень— шим интервллл, вызывающего в водоносных породах прогиб, равный пределу их устойчивости . Зто предо глрлщает деформации подготовительных выра боток и позволяет их использовать для отра— ботки смежных участков, а также исключает загрязнение подземных вад шахгной средой, перекачиваемых в природный водоток. 2 ил. водные ресурсы при разработке залежей с водоупорными породами и водоносными горизонтами, представленными песчаными отложениями в кровле месторождения под руслом природного вадотока.

На фиг.1 показан отвод водапесчамой смеси из водоносного горизонта; на фиг.2 — закладка выработанного пространства обезвоженным песком.

Способ осуществляют следующим образом.

1643719

Проходят подготовительные выработки и осуществляют очистную выемку полезного ископаемого и крепление выработанного пространства, Из подгото5 вительной выработки 1 через водо.— упорные породы 2 бурят скважину.3 в водоносный горизонт для забора водопесчаной смеси из рыхлого водоносного горизонта 4 под руслом 5 природ- 10 ного водотока, т.е. на участке erî . естественной гидравлической разгрузки. Под действием напора h в водоносном горизонте 4 водопесчаную смесь по трубам 6 при открытии задвижки 7 под действием напора в водоносном горизонте отводят к подготовительным выработкам 8, где обезвоживают при помощи, например, центрифуги, После обезвоживания песок подают по трубам

9 в выработанное пространство 10, образованное выемкой полезного искбпаемого 11 и передвижкой крепи к линии очистного забоя (т. е. производят закладку выработанного пространства) .

Закладку выработанного пространства производят с интервалом, меньшим интервала, вызывающего в водоносных породах 12 прогиб, равный пределу их устойчивости. Воду по водосборной сети DIBxTbl откачивают на поверхность в природный водоток.

Рассчитанный интервал уменьшают в 1, 1- 1, 2 раза и получают величину интервала, с которым и производят закладку выработанного пространства.

При этом достигается повышение эффективности отработки пластов полезного ископаемого, так как закладка с указанным интервалом позволяет предотвратить деформации подготовительных выработок 8 и в дальнейшем их использовать для отработки смежных участков.

Поскольку указанный интервал 45 меньше интервала, вызывающего в водоносных породах прогиб, равный пределу их устойчивости, водоносные породы 12 деформируются без образо— трещин, что повышает их устойчивость в очистной выработке, и, более того, сохраняется слой 13 водоупорных пород, которые, как правило, более пластичны, чем водоносные породы 12. Способность водоносных пород

12 отдавать воду также снижается по указанным причинам, поэтому переток воды из водоносного горизонта 4 по породам 12 в шахту уменьшается. Уменьшается и объем воды, контактирующей с обрушенной зоной 14 и загрязняемой шахтной средой.

Участки 15 поверхности земли над заложенным выработанным пространством не оседают ниже уровня грунтовых вод 16, поэтому кратно отношению уменьшенной мощности рыхлого водоносного горизонта 4 за счет концентрированного забора водопесчаной смеси к мощности пласта полезного ископаемого.. сокращается площадь оседаний земной поверхности, где формируется зона 17 затопления. Концентрированный забор водопесчаной смеси под руслом 5 природного водотока приводит к образованию глубоководного, но меньшего по площади чем зона 17, водоема 18, который экономически выгоднее обширной мелководной зоны 17 затопления . Кроме этого, происходят интенсивный прогиб и деформация водоупорного слоя 19, что интенсифицирует существовавшую природную гидравлическую разгрузку в природный водоток из водоносного горизонта 4 и, следовательно, уменшает количество воды, дренируемое шахтой, а также опресняет в природном водотоке сбрасываемую шахтную воду.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ управления геофильтрационным состоянием горного массива, включающий проведение подготовительных выработок, очистную выемку полезного ископаемого, крепление выработанного пространства, забор и отвод жидкости из покрывающих водоносных горизонтов, отличающийся тем, что, с целью повьш ения эффективности отработки пластов полезных ископаемых за счет увеличения устойчивости обнажений пород и снижения вредного влилния горных работ на водные ресурсы при разработке залежей с водоупорными породами и водоносными горизонтами, представленными песчаными отложениями в кровле месторождения под руслом природного водотока, из подготовительной выработки через водоупорные породы бурят скважину в водонесчаный горизонт, под руслом природного водотока по указанной скважине из водоносного горизонта отводят водопесчаную смесь и подвергают ее обезвоживанию, при этом обезвоженный песок закладывают в выработанное пространство, 5 1643719 6 а воду перекачивают в природный водо- меньшим интервала, вызывающего в воток, причем закладку выработанного доносных породах прогиб, равный препространства производят с интервалом, делу их устойчивости.

Редактор А.Мотыль

Заказ 1225 Тираж 307 Подпис нсе

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт р иям п и ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, у

ll Ф! л. Гага ина 101

Составитель В.Черкашенинов

ТехредЛ.Олийнык Корректор Т Палий г

72