Способ защиты подрабатываемых объектов

 

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ, включающий бурение скважин с поверхности земли до водоупорного слоя, находящегося в толще налегающих пород отрабатываемого пласта полезного ископаемого под охраняемым объектом , и заполнение через скважины закладочным материалом полости, образующейся над водоупорным слоем после отработки пласта полезного ископаемого, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности защиты охраняемых объектов путем обеспечения устойчивости закладываемых полостей, до отработки пласта полезного ископаемого над водоупорным слоем создают предварительную полость и закачивают в нее под давлением воду, которую вытесняют закладочным материалом при заполнении им полостей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН з(51) Е 21 F 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3392305/22-03 (22) 09.02.82 (46) 07.05.83. Бюл. № 17 (72) В. Н. Земисев, Л. В. Стариков, Ю. Б. Файнштейн и Е. В. Гончаров (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622.273.2 (088.8) (56) 1. Патент США № 3852967, кл. 61-35, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 594339, кл. Е 21 F 15/00, 1976. (54) (57) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ, включающий

„„Я0„„1016538 А бурение скважин с поверхности земли до водоупорного слоя, находящегося в толще налегающих пород отрабатываемого пласта полезного ископаемого под охраняемым объектом, и заполнение через скважины закладочным материалом полости, образующейся над водоупорным слоем после отработки пласта полезного ископаемого, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения надежности защиты охраняемых объектов путем обеспечения устойчивости закладываемых полостей, до отработки пласта полезного ископаемого над водоупорным слоем создают предварительную полость и закачивают в нее под давлением воду, которую вытесняют закладочным материалом при заполнении им полостей.

1016538

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке пластов полезных ископаемых в пределах зон влияния на охраняемые объекты.

Известен способ защиты подрабатываемых объектов, включающий бурение скважины с поверхности земли до выработанного пространства под охраняемым объектом и подачу в выработанное пространство закладочного материала (1).

Этот способ эффективно может быть использован при залегании полезного ископаемого на небольшой глубине. С увеличением глубины возрастает объем работ на проходку скважин, что увеличивает затраты на охрану объектов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ защиты подрабатываемых объектов, включающий бурение скважин с поверхности земли до водоупорного слоя, находящегося в толще налегающих пород отрабатываемого пласта полезного ископаемого под охраняемым объектом, и заполнение через скважины закладочным матери алом полости, образующейся над водоупорным слоем после отработки пласта полезного ископаемого (2).

Недостатком известного способа является то, что для образования устойчивых полостей при расслоении налегающей толщи горных пород требуются особые благоприятные условия — обособленность очистных забоев, определенная их длина и др. В противном случае полости образуются неустойчивыми, что снижает эффективность защиты подрабатываемых объектов.

Цель изобретения — повышение надежности защиты охраняемых объектов путем обеспечения устойчивости закладываемых полостей.

Эта цель достигается тем, что в способе защиты подрабатываемых объектов, включающем бурение скважин с поверхности земли до водоупорного слоя, находящегося в толще налегающих пород пласта полезного ископаемого под охраняемым объектом, и заполнение через скважины закладочным материалом полости, образующейся над водоупорным слоем после отработки пласта полезного ископаемого, до отработки пласта полезного ископаемого над водоупорным слоем создают предварительную полость и закачивают в нее под давлением воду, которую вытесняют закладочным материалом при заполнении им полостей.

На фиг. 1 изображен подрабатываемый участок, вид в плане; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

На фиг. 1 — 3 обозначены: охраняемый объект 1, насосная станция 2, резервуар 3 для отстаивания воды, скважины 4, через которые осуществляется вымывание слоя и нагнетание закладки, размытая (предварительная) полость 5, расслоение 6 (полость) на контакте, верхняя граница 7 зоны водопроводящих трещин, разрабатываемый пласт 8, контур 9 распределения материала закладки, контур 10 предохранительного целика под охранный объект, слой 11, в котором образуют предварительную полость.

На чертежах изображены условия, в которых искусственные полости 5 и полости расслоения 6 представляют замкнутый объем, увеличивающийся по мере продвигания очистного забоя. Для отделения твердых частиц от воды служит резервуар 3, сооружаемый на поверхности пласта.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

С поверхности земли бурят скважины 4 до водоупорного слоя (слоя глинЫ) и под давлением непрерывно закачивают и откачивают воду. Таким образом, происходит ее циркуляция и вымывание слоя, например песчаника, методом скважинной гидродобычи или выщелачиванием. Предварительную обработку с целью снижения прочностных свойств производят поверхностно-активными веществами, ультразвуком в зависимости от состава связующего цемента пород. Получают предварительную (искусственную) полость 6, размеры которой контролируют объемом воды. Операцию производят до начала отработки полезного ископаемого. В процессе отработки наличие водной полушки препятствует обрушению полости и не позволяет деформироваться породам выше и по верхнему контакту вынимаемого слоя произойдет расслоение, что приводит к увеличению полости. Размер полости определяется углами сдвижения. Давление воды в ней не должно превышать величины, вычисленнойй по формуле: P =) - Н, где у — объемный вес пород; Н вЂ” глубина залегания отрабатываемого угольного пласта. После окончания отработки пласта водную «подушку» заменяют закладочным материалом.

Предлагаемый способ за счет получения устойчивых полостей в налегающей толще позволит более полно заполнять образующиеся полости закладочным материалом и таким образом повысить эффективность защиты подрабатываемых объектов.

-I 015538

Составитель В. )Куравлев

Редактор В. Лазаренко Техред И. Верес Корректор А. Повх

Заказ 3339/35 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4