Способ разработки месторождений в условиях многолетней мерзлоты

Способ разработки месторождений в условиях многолетней мерзлоты

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки пластовых месторождений полезных ископаемых в условиях многолетней мерзлоты. Способ разработки месторождений в условиях многолетней мерзлоты включает проведение вскрывающих и подготавливающих выработок, ведение очистных работ с управлением горным давлением полным обрушением, бурение с поверхности скважины в подготовленный для отработки длинный столб, а после начала очистных работ и первичного обрушения пород основной кровли и далее периодически после каждого шага ее обрушения подачу в отработанное пространство лавы через скважины холодной воды с температурой не более 5^oС до полного заполнения пустот в обрушенных породах. Изобретение позволяет использовать технологию с полным обрушением кровли, обеспечить отсутствие провалов на поверхности и исключить необходимость оставления охранного целика под объектами. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки пластовых месторождений полезных ископаемых в условиях многолетней мерзлоты.

Известен способ разработки месторождений, включающий проведение подготовительных выработок, оконтуривающих выемочной столб и ведение очистных работ на подземном участке с управлением кровли полным обрушением [1].

Недостатком известного способа является то, что он не исключает образование провалов на поверхности. Кроме того, этот способ не позволяет первоочередную отработку нижележащего пласта при разработке свиты сближенных (зависимых) пластов.

Известен способ разработки месторождений с управлением горным давлением полным обрушением, предусматривающий в работе основной кровли два режима: первичное и вторичное обрушения ее [2].

Недостатком этого способа является также то, что разрушение массива пород кровли происходит на значительное расстояние по высоте после выемки полезного ископаемого.

Предлагаемый способ разработки месторождений в условиях многолетней мерзлоты отличается тем, что бурят с поверхности скважины в подготовленный для отработки длинный столб, а после начала очистных работ и первичного обрушения пород основной кровли и далее периодически после каждого шага ее обрушения подают в отработанное пространство лавы через скважины холодную воду с температурой не более 5^oС до полного заполнения пустот в обрушенных породах.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что бурят с поверхности скважины в подготовленный для отработки столб, позволяет обеспечить подачу через скважины холодной воды к обрушенным горным породам для их смерзания.

Существенный признак о том, что после начала очистных работ и первичного обрушения пород основной кровли и далее периодически после каждого шага ее обрушения подают в отработанное пространство лавы воду, обеспечивает облив мерзлых пород и заполнение пустот между кусками, что ведет к быстрому смерзанию пород в единый монолит и исключает вторичное обрушение основной кровли. Этим достигается незначительное расстояние по высоте, на которое влияет подработка пласта.

Существенный признак о том, что холодную воду подают с температурой не более 5^oС, гарантирует быстрое смерзание обрушенных пород, чему способствует большой поверхностный контакт воды с поверхностью мерзлых кусков породы, температура которых составляет (-4)-(-6)^oС. Расчеты показывают, что при соотношении, при котором на 1м³ воды приходится до 5м³ породы, общая температура смерзшегося монолита будет равна (-2)-(-3)^oС.

Способ разработки месторождений поясняется чертежами, где на фиг.1 показан в плане подготовленный длинный столб с ведущимися в нем очистными работами с помощью механизированного комплекса, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Условные обозначения, принятые на чертежах: 1 - полезное ископаемое; 2 - подготовительные выработки; 3 - выемочной столб; 4 - скважины; 5 механизированный комплекс; 6 - основная кровля.

Способ осуществляют следующим образом. На пластовом месторождении полезного ископаемого 1, представленном свитой зависимых пластов, требуется первоначальная отработка нижележащего пласта из условий поставки потребителю полезного ископаемого нужного качества. Для этого в подготовленный и оконтуренный подготовительными выработками 2 выемочной столб 3 бурят с поверхности скважины 4. После начала очистных работ с помощью механизированного комплекса 5 и первичного обрушения пород основной кровли 6 и далее периодически после каждого шага ее обрушения подают в отработанное пространство лавы через скважины 4 холодную воду с температурой не более 5^oС. При этом вода, попадая на обрушившиеся куски мерзлой породы при наличии больших контактирующих поверхностей, быстро замерзает, превращая куски породы в единый монолит, препятствующий дальнейшему вторичному обрушению основной кровли. Таким образом, дальнейшего разрушения и сдвижения горных пород не происходит, и вышележащий пласт полезного ископаемого, а также поверхность с находящимися на ней объектами не подрабатываются. Аналогичным образом отрабатывают другие выемочные столбы.

Преимуществами предлагаемого способа являются: - применение для отработки нижнего зависимого пласта наиболее прогрессивной технологии с полным обрушением кровли; - отсутствие сдвижений, провалов на поверхности; - исключается необходимость в оставлении охранных целиков под объекты, находящиеся на поверхности.

Источники информации 1. Патент РФ 2117155, 6 Е 21 С 41/00, 1998.

2. А.П.Килячков. Технология горного производства. - М.: Недра, 1985, с. 144-145.

Формула изобретения

Способ разработки месторождений в условиях многолетней мерзлоты, включающий проведение вскрывающих и подготавливающих выработок, ведение очистных работ с управлением горным давлением полным обрушением, отличающийся тем, что бурят с поверхности скважины в подготовленный для отработки длинный столб, а после начала очистных работ и первичного обрушения пород основной кровли и далее периодически после каждого шага ее обрушения подают в отработанное пространство лавы через скважины холодную воду с температурой не более 5^oС до полного заполнения пустот в обрушенных породах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2