Способ отвалообразования при отработке пологих пластов

 

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при разраб . наклонных пластовых линий открытым / способом с внутренним отвалообразованием. Цель - повышение устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основания отвала. Подготовку основания отвала 9 ведут с формированием дренажной системы. При этом указанную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин (ВДС) 2, ВДС 2 обсаживают трубами. В основании отвала 9 образуют во доп од водящие полости (ВП) 3, заполняемые дренирующим материалом в виде раздробленных пород. ВДС 2 гидравлически связывают ВП 3. Последние ориентируют по падению и простиранию пласта с образованием в породах основания отвала упорных выступов (УВ) 8. Отвод воды из выработанного пространства осуществляют по ВП 3. После подготовки основания отвала произ&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)ю Е 21 С 41/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

1 (21) 4845099/03 (22) 29.06.90 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Производственное объединение по добыче угля "Якутуголь", разрез "Нерюнгринский" (72) А.Ф.Панько, В.В.Кузьминов и Л.И.Серебренников (53) 622.271(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 1134715, кл. Е 21 С 41/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 1024590, кл, Е 21 С 41/02, 1981. (54) СПОСОБ ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯ ПРИ

ОТРАБОТКЕ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при разраб. наклонных пластовых линий открытым

„„!Ж „„1745943 А1 г 2 с locoGQM с внутренним отвалообразованием. Цель — повышение устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основания отвала. Подготовку основания отвала 9 ведут с формированием дренажной системы. При этом указанную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин (ВДС) 2, ВДС 2 обсаживают трубами. В основании отвала 9 образуют водоподводящие полости (ВП) 3, заполняемые дренирующим материалом в виде раздробленных пород. ВДС 2 гидравлически связывают ВП 3. Последние ориентируют по падению и простиранию пласта с образованием в породах основания отвала упорных выступов (УВ) 8. Отвод воды из выработанного пространства осуществляют по ВП 3.

После подготовки основания отвала произ1745943.5

40 водят отсыпку вскрышных пород, При формировании возможно создание диагонально расположенных к простиранию пласта

ВП и УВ. B прилегающей к ВДС 2 ВП в процессе формирования последней выполняют заглубленную в массив пород основания отвала шламоосадительную емкость.

Над сформированными УВ 8 возможна отИзобретение относится к горно-добывающей промышленности и может быть использовано при. разработке наклонных пластовых месторождений полезных ископаемых открытым способом с внутренним отвалообраэованием.

Известен способ осушения пород почвы при отработке наклонных пластов полезного ископаемого, включающий формирование упорных целиков, воспринимающих нагрузку от отсыпанных внутренних отвалов, и водоотводящих каналов в виде дренажных труб, уложенных в почве пласта.

Однако известный способ характеризуется значительными потерями полезного ископаемого в целиках. незначительной пропускной способностью дренажных труб, сложностью, а также возможностью промерзгния дренажной системы в зимнее время при реализации известного решения в суровых климатических условиях, Известен также способ осушения пород почвы выработанного пространства, предусматривающий взрывное рыхление по мере выемки запасов пород почвы с формированием таким образом водоотводящей системы и отсыпку затем на подготовленное таким образом основание вскрышных пород во внутренний отвал.

Недостатком данного способа является то, что при использовании его на наклонных пластах внутренний отвал может потерять устойчивость, поскольку сформированная дренажная поверхность ровная, не имеет выступов или же не показана определенная ориентация дренажных полостей относительно элементов залегания пласта с целью повышения устойчивости отсыпаемого затем на эти полости отвала. Не решены вопросы реализации данного способа в суровых климатических условиях (низкие температуры), когда вследствие незначительной глубины рыхления сформированная дренажная полость может быть сыпка утепляющего слоя из вскрышных пород в период с положительными среднесуточными температурами. По поверхности

ВП возможна прокладка дорог, Перед отсыпкой отвала в его основании возможно формирование дополнительных упорных элементов. Для этого частично извлекают обсадные трубы иэ ВДС 2. 5 з.п. ф-лы, 4 ил. проморожена полностью, что не позволит осуществить отвод воды. Кроме того, дренируемые воды значительно загрязнены образующейся при взрывных работах пылью и породной мелочью, а воды поверхностного стока, также отводимые дренажной системой, тоже содержат твердые примеси.

Цель изобретения — повышение устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основания отвала.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отвалообразования при отработке пологих пластов, предусматривающем подготовку основания отвала формированием дренажной системы с образованием в основании отвала полостей, заполненных дренирующим материалом в виде раздробленных пород, отвод воды из выработанного пространства по указанным полостям и отсыпку вскрышных пород на подготовленное основание, дренажную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин с последующей их обсадкой трубами, гидравлически связанных водоподводящими полостями, с ориентацией последних по падению и простиранию пласта и образованием при этом в породах основания упорных выступов, при этом на осушаемом участке дополнительно формируют диагонально расположенные к линии простирания водоподводящие полости и упорные породные выступы для повышения степени очистки дренируемых вод, в подводящей полости в прилегающем к вертикальной дренажной скважине районе формируют заглубленную в породах почвы шламоосадительную емкость, для,сокращения объемов бурения,над сформированными упорными выступами осуществляют отсыпку утепляющего слоя из вскрышных пород во время года с положительными среднесуточными температурами, осуществляют прокладку дорог по поверхности водоподводящих полостей, расположенных по про174 943 стиранию пласта, а перед отсыпкой отвала В процессе формирования водоподвов его основании формируют дополнитель- дящих полостей 3-5 в породах почвы форныеупорныеэлементыпутемчастичногоиз- мируются упорные выступы 8, которые . влечения обсадных труб вертикальных препятствуютсдвигуотвала9, отсыпаемого дренажных скважин, 5 в выработанном прост занстве. В связи с

I а фиг. 1 представлен дренируемый различным пространственным положением участок, разрез вкрест простирания; на фиг. водоподводящих полостей 3 — 5 относитель2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — узел! на но линии простирания пласта формируемые ф,; ф . — у а фиг. 1. упорные выступы 8 также имеюг различную

Способ реализуют следующим образом, 10 ориентацию. Наиболее предпочтительная с

В процессе отработки запасов пологого точки зрения повышения устойчивости отпласта с углом падения бурят обсаживае- вала ориентация выступов 8 по простира-. мые трубами вертикальные дренажные нию пластов и несколько менее скважины 2. Расстояния по простиранию диагональное расположение. между скважинами 2 определяются конк- 15 Диагональное расположение водоподретными горно-геологическими условиями водящей полости 5 целесообразно при (величина водопритока, фильтрационные больших водопритоках и значительных разхарактеристики пород и др,) и могут дости- мерах осушаемых участков 7. гать величины 200 — 500 м. Расстояние между и илегающих к скважине участках дренажными скважинами 2 по падению on- 20 водоподводящих полостей может быть ределяется годовым подвиганием горных сформирована шламоосадительная полость работ. Дренажные скважины.2 соединяют 10 путем увеличения длины взрывныхскваи друг с другом как по-падению, так и по жин 6. Это позволит повысить очистку рростиранию пласта 1 сетью водоподводя- нируемых вод, улучшить таким образом щих полостей 3-5, которые создают путем 25 условия эксплуатации насосного обор добурения и взрывания скважин 6. Полости 3, вания и снизить затраты на последующую расположенные по падению пласта, явля- очистку этих вод, ются водоподводяшими и обеспечивают Для снижения объема буровзрывных дренаж подземных и поверхностных вод к работ глубина наиболее мелког ча др кважинам 2 как с осушаемого 30 лости 3 может быть уменьшена за счет отенажным сква участка 7, так и с вышерасположенных. сыпки в теплое время года на этот участок р ме функций подвода воды некоторого объема вскрышных пород, коток скважинам 2 вследствие своей простран-. - рые затем будут защищать этот участок от ственной ориентации дополнительно вы- промерзания, полняют оградительные функции, 35 Прокладку дорог, расположенных папредотвращая проникновение подземных раллельно линии фронта очистных работ вод к действующим уступам, для чего поло- полностью или частично, целесообразно сти 4,5 выполняют более глубокими, исходя осуществлять по поверхности разрыхляеиз требования перехвата ими подземных мых пород водоподводящих полостей 4, вод. При формировании полости 3 необхо- 40 ориентированных по простиранию пласта, димо исходить из требования формирова- 8 этом случае часть этих пород срезают ния наиболее мелкого ее участка глубиной бульдозером и перемещают или к месту

h=h+Л складирования, или же укладывают в тело где Л вЂ” глубина сезонного промерзания по-: возводимой дорожной насыпи. Частичное

45 уплотнение разрыхленных пород, котоh — минимально необходимая мощ- рое будет иметь место вследствие прохоностьразрыхления пород,обеспечивающая да транспортных средств, не окажет. пропуск воды в зимний период(определяет- сколь-либо существенного влияния не проницаеся эмпирическим путем или соответствую- мость расположенных на значительной глуби50 не разрыхленных пород, и сократит в то же

Данная поверхность. полостей 3 — 5 время затраты на строительство автомо-. выполняется с уклоном Р 5 в сторону бильных или иных дорог, коммуникаций и соответствующей скважины 2 для обес- т.п. печения притока в нее воды. Таким обра- При понижении горных работформирузом, длина взрывных скважин 6 полостей 55 ют подобные осушаемые участки 7 на ниж3 — 5 будет различной, определяемой в каж- них горизонтах, при этом оборудование дом случае исходя из конкретных условий дренажных скважин 2 демонтируют и по(угол падения пласта, расстояние скважины вторно используют на нижних участках, а

6 от дренажной скважины 2 и др.). подземные и поверхностные воды по полостям 3, 5 перепускают на нижние горизонты, 1745943

4 Ф О

О

o o a

e o o

Е 0 0 е е е е а е е Е d е o a

0 О 4 о е о е a o

Е 0 О

d Е Е о о е

0 ь о

4 Ф О

О Е 0 а о е

o o o

o o e

o P e е е о е 4 а

Ь О Ь 0 O Ф Ь О 0 а

0 о о е

o o

О 0 а о е

0 о е а

0 Е

4 О

О а

d о

o a е о

0 Е

O О

О о

O О

О О О 4 0 O Е О О

o e o o o a à o o где их затем отводят через скважины 2. Обсадные трубы дренажных скважин 2 извлекают и повторно используют. 8озможно частичное извлечение обсадной трубы из скважины 2, при этом один ее конец остав- 5 ляют в скважине, а второй устанавливают на некоторой высоте над поверхностью почвы выработанного пространства с формированием таким образом упорного элемента в основании отвала, После засыпки этой тру- 10 бы вскрышными породами внутреннего отвала отрезок трубы будет препятствовать сползанию отвала к очистному забою, Вместо обсадной трубы в качестве подобного анкерующего элемента могут быть исполь- 15 зованы бывшие в употреблении рельсы, трубы идр.

Формула изобретения

1. Способ отвалообразования при отработке пологих пластов, включающий подго- 20 товку основания отвала формированием дренажной системы с образованием в основании отвала полостей, заполненных дренирующим материалом в виде раздробленных пород, отвод воды из выработанного про- 25 странства по указанным полостям иотсыпку вскрышных пород на подготовленное основание,отличающийсятем,что,сцелью повышения устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основа- 30 ния отвала. дренажную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин с последующей их обсадкой трубами, гидравлически связанных водоподводящими полостями с ориентацией последних по 35 падению и простиранию пласта и образованием при этом в породах основания отвала упорных выступов.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что формируют дополнительные диагонально расположенные к простиранию пласта водоподводящие полости и упорные породные выступы.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени очистки дренируемых вод, в прилегающей к вертикальной дренажной скважине водоподводящей полости в процессе формирования последней выполняют заглу5ленную в массив пород основания отвала шламоосадительную емкость.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения объемов бурения, над сформированными упорными выступами осуществляют отсыпку утепляющего слоя иэ вскрышных пород в период с положительными среднесуточными температурами.

5. Способ по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и и . с я тем, что, с целью сокращения объемов работ, осуществляют прокладку дорог по поверхности водоподводящих полостей, расположенных по простиранию пласта, 6. Способ по пп. 1 5, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения устойчивости отвала, перед отсыпкой отвала в его основании формируют дополнительные упорные элементы путем частичного извлечения обсадных труб вертикальных дренажных скважин.

1745943

Составитель Ю. Толченкин

Техред M.Ìoðråíòàë Корректор Л. Бескид

Редактор В, Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2374 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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