Способ разработки мерзлых грунтов

Способ разработки мерзлых грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„ 885559 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 13.02.80 (21) 2882126/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5I) М. Кл.а

Е 21 С 41/04

Государственный комнтет

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень №44 (53) УДК 622.272 (088.8) по делам нзобретеннй

Н OTKPbtTHM

Дата опубликования описания 05.12.81 (72) Авторы изобретения

В. В. Гриневич, Н. А. Егупов и В. Ф. Хныкин

Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Изобретение относится к открытым горным работам и может быть использовано при отработке россыпных месторожный золота и других полезных ископаемых в условиях многолетней мерзлоты.

Известен способ разработки мерзлых рыхлых отложений, заключающийся в разрушении пород буровзрывным методом с дальнейшей выемкой и транспортированием землеройно-транспортными машинами (I).

Этот способ разработки отличается сложной технологией и низкой эффективностью подготовки пород к выемке, высокой стоимостью применяемого оборудования, большими капитальными и эксплуатационными затратами.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является способ разработки мерзлых грунтов, включающий оттаивание блоков грунта и последующую отработку их напорной струей воды.

Перед началом горных работ на месторождении проходится траншея, которая служит для первоначального обнажения мерзлых рыхлых отложений. После этого на верхней площадке уступа монтируется водовод

2 и гидромониторы. Вода от насосной станции по водоводу поступает к гидромониторам, которые производят смыв оттаянных за счет солнечной радиации пород. Образовавшаяся пульпа самотеком за счет естественного уклона месторождения стекает в канаву, расположенную на подошве уступа и далее транспортируется или на ранее отработанную площадь, или к бункеру землесоса (2).

Однако, указанный способ используется крайне редко, так как он малопроизводителен и связан с неоправданными экономическими затратами (большой расход воды и. электроэнергии). Связано это с тем, что за короткое северное лето успевает оттаять слой породы мощностью немногим более трех метров.

Цель изобретения — повышение интенсивности разработки.

Поставленная цель достигается тем, что по всей длине проходят наклонные выработки по подошве отрабатываемого блока, а с дневной поверхности — подсекающие

20 скважины, при этом через устья скважин, пройденных в забой наклонных выработок подают напорную воду, а через устья остальных — водяной пар.

885559

Такое техническое решение позволяет за счет большой скорости движения напорной воды по наклонной выработки создать интеHcHBHvlo циркуляцию теплового воздуха и водяного пара, что обеспечивает быстрое оттаивание мерзлых рыхлых отложении

5 и одновременно вынос их потоком воды в выработанное простраHcTBo.

На чертеже предста влена схема осуществления предлагаемого способа.

Подготавливаемый к разработке массив

I сначала оттаивают. Для этого его обуривак)т параллельными рядами скважин 2. В нижней части массива в борту уступа 3 проходят наклонные выработки. 4, например, напорной струей воды, при этом выработки проходит под рядами скважин, подсекая последние, в результате чего каждая выработка ряда сообщена со всеми сква жинами в нем (ряду).

Скважины 5 сопряжены с траншеями 6 и больше по диаметру скважин 2. К устью 20 скважин 5 по траншее 6 подают воду под естественным напором, например, от близко расположенного к массиву водоема 7.

Г!оток воды под болыпим напором, образующимся за счет разности уровней устья скважины и подошвы выработки, устремляется в последние, засасывая одновременно атмосферный воздух с дневной поверхности. 3а счет воды и воздуха, поступающих в скважины, происходит интенсивный теплообмен с мерзлой породой, в результате чего (порода) начинает оттаивать. Одновременно в скважины 2 через устья подают пар, например, туманообразователем 8, вода к которому подается насосом 9 по трубопроводу 10. В этом процессе увеличивается вла-. гонасыщение поступающего в скважины.воз- 35 духа, который, конденсируясь на стенках скважины, выделяет значительное количество тепла (539 кал/кг) .

В результате этого происходит интенсивное оттаивание в более короткое время.

Талая порода со стенок скважин и с кровли выработок под действием сил тяжести об. рушается и потоком воды выносится из выработок и далее за счет естественного уклона выработок транспортируется в естественные и искусственные объемы.

Таким образом, комплексное воздействие теплового воздуха, засасываемого с дневной поверхности, воды и пара на породу значительно ускоряет процесс оттаивания и делает его более интенсивным, что дает возможность исключить из процесса разработки сложное дорогостоящее оборудование.

Предварительный расчет технико-экономической эффективности показал преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными способами, так как себестоимость разработки снижается на 35 — 400/,, производительность труда возрастает в 2,5—

3 раза, удельные расходы воды и электроэнергии уменьшаются в 1,7 — 2 раза. формула изобретения

Способ разработки мерзлых грунтов, включающий оттаивание блоков грунта и последующую отработку их напорной струей воды, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности разработки, проходят наклонные выработки по подошве отрабатываемого блока, а с дневной поверхности — подсекающие скважины, при этом через устья скважин, пройденных в забой наклонных выработок, подают напорную воду, а через устья остальных — — водяной пар.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Емельянов В. И. Технология бульдозерйой разработки вечномерзлых россыпей. М., «Henpa», 1976..

2. Бейрахов Г. И. Применение гидравлического способа разработки вечномерзлых россыпей. Магадан, 1960 (прототип).

885559

А-А

Составитель Б. Подгорнов

Рсдаьгор М Ткни Текрсд Л. Бойкас Корректор Г. Огар

Ваь;«1нтн7 .18 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

l 130 I5. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4