Способ осушения горных пород и устройство для его осуществления

Способ осушения горных пород и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: строительство, осушение водоносных пластов над подземными выработками. Сущность изобретения: сооружают подземную горную выработку, нагнетательную и водоотводящую скважины. Через нагнетательную скважину подают сжатый воздух, а через водоотводящую отводят воду. Определяют момент появления воздуха в водоотводящей скважине и устанавливают в ней эжекционную трубу, производят раздельный отвод воды и воздуха. Нагнетательная и водоотводащая скважины снабжены обсадными трубами с фильтрами. Обсадная труба водоотводящей скважины снабжена коническим патрубком в нижней части и коаксиальной эжекционной трубой, которая имеет в верхней части торцовую заглушку и фильтр в виде перфорационных отверстий в стенках. В- нижней части эжекционной трубы установлена коническая насадка, эквидистантная коническому патрубку . 2 с.п, ф-лы, 1 ил. /) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 D 19/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868835/33 (22) 27.08.90 (46) 28.02.93. Бюл. N. 8 (71) Научно-и роизводственное объединение по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам

"ВИОГЕМ" (72) А.А,Изотов, В,П.Луговой, Ю.И.Волков, А.Н.Герасимов и И.А.Калягин (56) Авторское свидетельство СССР

N1288266,,кл. Е 02 О 19/10, 1984.

Воронцов В.И., Шабер Г,Б. Интенсификация работы дренажных устройств при осушении месторождений полезных ископаемых. M,: Недра, 1975, с.42-44.

Авторское свидетельство СССР

N. 1276759, кл. Е 02 0 19/10, 1985. (54) СПОСОБ ОСУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к строительству, в частности к осушению водоносных пластов над подземными выработками.

Цель изобретения — повышение эффективности осушения.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Способ осушения горных пород осуществляют следующим образом.

Сооружают подземную горную выработку, из которой сооружают восстающие нагнетательную 1 и водоотводящую 2 скважины.

„„5U „„179843б А1 (57) Использование: строительство, осушение водоносных пластов над подземными выработками. Сущность изобретения: сооружают подземную горную выработку, нагнетательную и водоотводящую скважины.

Через нагнетательную скважину подают сжатый воздух, а через водоотводящую отводят воду. Определяют момент появления воздуха в водоотводящей скважине и устанавливают в ней эжекционную трубу, производят раздельный отвод воды и воздуха.

Нагнетательная и водоотводящая скважины снабжены обсадными трубами с фильтрами, Обсадная труба водоотводящей скважины снабжена коническим патрубком в нижней части и коаксиальной эжекционной трубой, которая имеет в верхней части торцовую заглушку и фильтр в виде перфорационных отверстий в стенках. В нижней части эжекционной трубы установлена коническая насадка, эквидистантная коническому патрубку. 2 с.п, ф-лы, 1 ил.

Через нагнетательную скважину подают в водоносный пласт сжатый воздух, который отжимает воду от верхнего водоупора вниз к водоотводящей скважине, Под воздействием дренажа происходит снижение пластового уровня воды (показано пунктирной линией) до безнапорного, Когда уровень воды достигнет верхней части водоотводящей скважины, в дренируемой воде появится воздух. В этот момент минимальный остаточный столб воды составит и,, и в водоотводящую скважину устанавливают эжекционную трубу 3. Сжатый воздух, ripo1798436 ходя по эжекционной трубе, создает давление разрежение в затрубном пространстве, интенсифицируя отбор воды и пласта. Вода и воздух отводятся раздельно, соответственно, по затрубному пространству и внутри трубы 3. Уровень воды понижается на величину ЬS.

Устройство для осуществления способа содержит нагнетательную скважину 1 и водоотводящую 2 с эжекционной трубой 3 внутри, Стенки нагнетательной скважины 1 закреплены обсадной трубой 4 с фильтром

5, а стенки водоотводящей скважины 2— обсадной трубой 6 с фильтром 7. Обсадная труба 6 в нижней части снабжена коническим патрубком 8. Эжекционная труба 3 установлена коаксиально обсадной трубе 6 и имеет в верхней части торцовую заглушку 9 и фильтр 10 в виде перфорационных отверстий в стенках, а в нижней части— коническую насадку11, эквидистантную коническому патрубку 8.

Устройство работа3T следующим обра-. зом, Обсадная труба 4 удерживает стенки нагнетательной скважины 1 и по ней через фильтр 5 закачивают сжатый воздух, который отжимает воздух к фильтру 7 обсадной трубы 6 водоотводящей скважины 2. Сжатый воздух через фильтр 10 попадает в э>кекционную трубу 3 и, проходя через коническую насадку 11, создает разрежение. Эффект разрежения усиливается коническим патрубком 8; что способствует интенсификации отбора воды по пространству между стенками эжекционной трубы 3 и обсадной трубы 6. Торцовая заглушка 9 предотвращает попадание воды в трубу 3 через верхний торец, Пример. Предложенное техническое решение применялось на Таврическом горйо-обогатительном комбинате, где осушали надрудный водоносный горизонт с помощью сжатого воздуха.

На указанном ГОКе разрабатывали подземными горными работами пластовое месторождение марганцевых руд. Кровля рудного пласта представлена маломощным (3.-5 м) слоем глин, отделяющих руду от обводненных песков. Средняя мощность обводненных песков 3 м; в их кровле залегали глины, коэффициент фильтрации песков 2 5 м/сут. напор над подошвой песков достигал

15 м.

Отработка рудного тела проводилась выемочными столбами, которые подготавливали двумя нарезными штреками длиной 400-800 м, проходящими по руде на расстоянии 70 м друг от друга. Выемка руды проводилась с обрушением кровли.

Максимально допустимый столб воды в надрудном водоносном горизонте составлял 1 м.

Для достижения эффекта осушения в

5 выемочных штреках пробурили восстающие дренажные скважины с шагом 10-30 м. Осушение проводилось с опережением 6-8 месяцев (время, в течение которого достигается требуемый остаточный столб

10 h=1 м). Через ряд восстающих скважин в надрудный пласт нагнетали сжатый воздух с созданием в нем постоянного давления 0,3

МПа. По одному из выемочных штреков каждую третью восстающую скважину оборудо15 вали как нагнетательную. Сжатый воздух подавали из шахтной магистрали. Конструкция нагнетательной и водоотводящей скважины одинакова: диаметр 70 мм, глубина.5 м, обсадная труба-диаметр 50 мм, длина 4 м, 20 Последнюю устанавливали в интервале глин. Ее фильтр длиной 1 м, устанавливали в нижней части обводненных песков.

Нагнетательную скважину оборудовали специальным оголовником и обратным кла25 паном. Дебит воздуха 40 м /ч.

Водоотводящую скважину подключали к водосборному коллектору. Дебит одной скважины составлял 0,5 м /ч. Осушение выемочных столбов до требуемых норм прово.30 дилось в течение трех месяцев.

Для повышения эффекта использования сжатого воздуха и сокращения сроков подготовки выемочных столбов водоотводящую скважину оборудовали внутренней

35 эжекционной трубой диаметром 25 мм, которая состояла из перфорированной части длиной 0,3 м, глухой трубы длиной 4,7 м и конической насадки длиной 0,25 м. При этом., дебит одиночной дренажной скважи"0 ны возрос с 0,5 до 0,8 м /ч, а время подготовки выемочного столба сократилось с 3 до .

2,1 месяцев.

Формула изобретения

1. Способ осушения горных пород, 45 включающий проходку подземной горной выработки, сооружение нагнетательной и водоотводящей скважин, подачу через нагнетательную скважину воздуха с одновременным отводом через водоотводящую

50 скважину воды и воздуха, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что. с целью повышения эффективности осушения, определяют момент появления воздуха в водоотводящей скважине, после этого устанавливают в ней эжекцион55 ную трубу для раздельного отвода воды и воздуха.

2. Устройство для осушения горных пород, содержащее нагнетательную и водоотводящую скважины в виде обсадных труб с фильтрами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

1798436

Составитель А, Зуенко

Техред M. Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор Л. Павлова

Заказ 755 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 цельк> повышения эффективности осушения, обсадная труба водоотводящей скважины снабжена коническим патрубком в нижней части и коаксиальной эжекционной трубой, при этом последняя имеет,в верхней части торцевую заглушку и фильтр в виде перфорационных отверстий в стенках, а в нижней части коническую насадку, эквидиста нтную коническому патруб5 ку.