Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной



Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной
Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной
Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной
Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной
Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной
Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной
Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной

 


Владельцы патента RU 2541341:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический и экспертный центр новых экотехнологий и гидрогеологии и гидротехнике "НОВОТЭК" (RU)

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при осушении водоносного пласта в зоне трубкообразного полезного ископаемого, преимущественно рудного, при его карьерной разработке с последующим переходом к шахтной, с системой обрушения отработки верхней части рудного тела. Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной включает создание с помощью буровзрывных работ дренажной зоны в донной части карьера для регулируемого отвода поверхностных и подземных вод через восстающие дренажные скважины, гидравлически связанные с системой шахтного водоотлива, сооруженного до окончания разработки карьера. При работе карьерного водоотлива сооружают спиральный въезд с углом подъема спирали, большим угла подъема спирали бермы, и осуществляют задержку поверхностных вод путем возведения водосборных емкостей на бермах карьера снизу вверх. Технический результат состоит в повышении эффективности проведения работ по осушению на период перехода от открытой разработки к подземной разработке полезного ископаемого, снижении материалоемкости. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при осушении водоносного пласта в зоне трубкообразного полезного ископаемого, преимущественно рудного, при его карьерной разработке с последующем переходом к шахтной с системой обрушения отработке верхней части рудного тела.

Известна система водоотлива глубоких карьеров (RU 2269652, E02D 19/10, 10.02.2006), включающая при переходе на подземные работы откачку воды из карьера с помощью плавучего водоприемника, оснащенного погружным насосным агрегатом, причем водоприемник подвешен совместно с трубопроводом на тросах спуско-подъемных устройств, размещенных на бортах карьера. Недостатком такой системы водоотлива является необходимость откачки всей поступающей в карьер воды, что удорожает работы по осушению.

Известен также способ осушения карьеров (SU 1794997, E02D 19/10, 15.02.1993), включающий бурение нисходящих скважин с уступов карьера (с перебуром ниже подошвы нижележащего уступа) и в подкарьерной части, дробление породы с образованием дренируемой зоны путем взрывания водостойких BB, бурение восстающих дренажных скважин из подземной выработки в подкарьерную зону и регулируемый отвод (с помощью запорной и регистрирующей аппаратуры дренажных скважин) подземных вод (с использованием шахтного водоотлива). Этот известный способ принят в качестве прототипа. Недостаток этого известного способа такой же, как и предыдущего.

Задачей изобретения является создание такого способа осушения месторождения полезных ископаемых, который позволял бы исключить полную откачку объема воды без нарушения добычи при переходе от открытой разработки месторождения к подземной.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной, включающей создание с помощью буровзрывных работ дренажной зоны в донной части карьера для регулируемого отвода вод через восстающие дренажные скважины, гидравлически связанные с системой шахтного водоотлива, сооруженного до окончания разработки карьера.

Отличительной особенностью патентуемого способа является то, что при работе карьерного водоотлива сооружают спиральный въезд с углом подъема большим угла подъема спирали бермы и осуществляют задержку поверхностных вод путем возведения водосборных емкостей на бермах карьера снизу вверх.

Для сокращения затрат водосборные емкости возводят путем отсыпки водозадерживающих поперечных и продольных дамб, причем продольные дамбы размещают на безопасном по устойчивости расстоянии от наружного края бермы.

Для увеличения вместимости водосборных емкостей последние заполняют осыпями с наклоном отсыпаемой поверхности в сторону продольных дамб при максимальной высоте отсыпки, удовлетворяющей условию устойчивости массы осыпей, уложенных выше продольных дамб.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - фаза окончания сооружения спирального въезда в карьере (план карьера);

на фиг.2 - увеличенное изображение разреза A-A на фиг.1, фаза окончания подготовительных работ для перехода к подземной разработке трубкообразного полезного ископаемого (руды);

на фиг.3 и 4 - фаза окончания сооружения восстающей дренажной скважины, выносные элементы соответственно I и II на фиг.2 (оборудование ее призабойной части и устья);

на фиг.5 - фаза окончания возведения двух смежных водосборных емкостей на берме карьера, продольный разрез (выносной элемент III на фиг.2);

на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.3;

на фиг.7 - фаза окончания возведения водосборной заполненной осыпями емкости на берме карьера, поперечное сечение.

Предлагаемый способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых заключается в следующем.

До окончания открытой разработки трубкообразного месторождения 1 (фиг.1 и 2) полезного ископаемого 2, например руды, и после проходки двух шахтных стволов (на чертежах не показано) от последних проходят в водонепроницаемых породах 3 подготовительную выработку 4 и дренажную кольцевую выработку 4а вокруг месторождения 1 с оставлением подлежащей подземной отработки (с учетом предохранительного целика 2a) части полезного ископаемого 2 под дном 5 карьера 6, находящегося в водопроницаемых породах 3а. Со дна 5 карьера 6 бурят нисходящие буровзрывные скважины 7 и создают дренажную зону 8 путем взрывания в них водостойких ВВ (с оставлением природного целика 2б). Из дренажной выработки 4a в дренажную зону 8 бурят восстающие дренажные скважины 9, оборудуют их обсадными трубами 10 с фильтрами 11 (фиг.3) в дренажной зоне 8 и устанавливают кондуктор 12 с запорной аппаратурой 13 на устье 9а скважины 9 с цементированием затрубного пространства (фиг.4). Затем обеспечивают гидравлическую связь каждой дренажной скважины 9 через коллектор 4б и трубопровод 4в с главным (шахтным) водоотливом.

Сооружают в карьере 6 спиральный въезд 14 с углом подъема β спирали больше угла подъема α спирали бермы 15 (β>α). После этого на бермах 15 возводят снизу (от дна 5 карьера 6) вверх водосборные емкости 16 (фиг.5 и 6) путем отсыпки для каждой емкости вначале продольных дамб 17 на безопасном по устойчивости расстоянии S от наружного края 18 бермы 15, а затем поперечных дамб 19. Дамбы 17 и 19 имеют поперечное сечение в виде треугольников близких размеров. Дамба 17 при высоте h имеет основание поперечного сечения размером 2h, при этом размер безопасного расстояния S>h. Отсыпку водосборных емкостей 16 осуществляют с помощью погрузочной машины типа ПДМ, которая обеспечивает как доставку осыпей бортов карьера 6 в зону дамб 17 и 19, так и их уплотнение путем ударов ковшом по выгруженной массе. Таким образом, дамбы 17 и 19 содержат уплотненные осыпи 17a и 19a, что обеспечивает практически их водонепроницаемость. Возможно (при необходимости) использование при доставке материала для возведения части дамб из отвала самосвалов, а для их укладки - и бульдозеров. Объем водосборных емкостей 16 определяется размерами по ее дну 15а длиной L и шириной B, а также высотой h поперечных дамб 19 и углом α. Максимальный уровень 20 воды 21 каждой водосборной емкости 16 определяется высотой h ниже расположенной поперечной дамбой 19.

Возможно значительное увеличение вместимости водосборных емкостей 16 без увеличения высоты h дамб 17 и 19. Это достигается тем, что каждую нижерасположенную водосборную емкость 16 (до возведения по крайне мере поперечной дамбы 17 вышерасположенной водосборной емкости 16) заполняют осыпями 22 (фиг.7) с наклоном отсыпаемой поверхности 23 в сторону продольной дамбы 17 при максимальной высоте Н отсыпки, удовлетворяющей условию устойчивости массы осыпей 22, уложенных выше продольной дамбы 17 (Н>h) и прилегающих к откосам 6а карьера 6. При этом объем Vем водосборной емкости 16 определяют по зависимости

Vем=Voc·no,

где Voc - объем осыпей, м3 (в пределах ограничения сверху депрессионной поверхностью уровня 24 воды в осыпях 22 емкости 16);

no - пористость осыпей.

На фиг.7 видно, что в поперечном сечении водосборной емкости 16 с осыпями 22 криволинейный (депрессионный) уровень 24 воды почти по всей ширине B превышает уровень 20 воды 21 до заполнения ее осыпями 22.

Заполнение водосборных емкостей водой происходит постепенно, что исключает необходимость полной их откачки на период перехода от открытой разработки полезного ископаемого к его подземной разработке и, следовательно, позволяет уменьшить затраты на проведение работ по осушению.

1. Способ осушения месторождения, например трубкообразного, полезных ископаемых при переходе от его открытой разработки к подземной, включающий создание с помощью буровзрывных работ дренажной зоны в донной части карьера для регулируемого отвода поверхностных и подземных вод через восстающие дренажные скважины, гидравлически связанные с системой шахтного водоотлива, сооруженного до окончания разработки карьера, отличающийся тем, что при работе карьерного водоотлива сооружают спиральный въезд с углом подъема спирали, большим угла подъема спирали бермы, и осуществляют задержку поверхностных вод путем возведения водосборных емкостей на бермах карьера снизу вверх.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что возведение водосборных емкостей на бермах осуществляют путем отсыпки водозадерживающих поперечных и продольных дамб, причем продольные дамбы размещают на безопасном по устойчивости расстоянии от наружного края берм.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что водосборные емкости заполняют осыпями с наклоном отсыпаемой поверхности в сторону продольных дамб при максимальной высоте отсыпки, удовлетворяющей условию устойчивости массы осыпей, уложенных выше продольных дамб.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области осушения месторождений, а конкретно к области шахтного водоотлива. .

Изобретение относится к водоотливным установкам с многоступенчатыми секционными насосными агрегатами и может найти применение на шахтах и рудниках при ведении горных работ одновременно на нескольких горизонтах.

Изобретение относится к системам и устройствам, предназначенным для проведения взрывных работ на уступах карьеров, шахт и при проведении строительных работ при удалении скопившейся воды из скважин.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано преимущественно при осушении газосодержащего водоносного пласта в зоне трубкообразного полезного ископаемого после окончания его открытой разработки и перехода на подземную.

Изобретение относится к горной промышленности. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для осушения глубоких карьеров, особенно при переходе на подземные работы в верхней части рудного тела.

Изобретение относится к области строительства, а именно используется при сооружении подземных выработок вблизи существующих и строящихся зданий и сооружений на обводненных грунтах.

Изобретение относится к способам очистки шламонакопителей обогатительных фабрик от твердых включений. .

Изобретение относится к области строительства и касается способа понижения уровня грунтовых вод при строительстве и эксплуатации подземных сооружений, расположенных ниже уровня грунтовых вод.

Изобретение относится к способам очистки водосборников в подземных условиях при отработке месторождений полезных ископаемых. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при управлении работой карьерных водоотливных установок. Способ регулирования режима работы карьерной водоотливной установки включает управление рабочими параметрами насосных агрегатов за счет изменения напорной характеристики трубопроводной сети. Регулирование режима работы осуществляют путем выпуска части расхода воды в окружающую атмосферу из дросселируемых отверстий в стенках нагнетательных трубопроводов, а также за счет изменения давления и перераспределения расхода воды в выпускных отверстиях по длине нагнетательных трубопроводов с помощью трубопроводной арматуры, регулирующей давление транзитного потока до себя. Технический результат состоит в увеличении производительности насосных агрегатов за счет сокращения расстояния транспортирования и высоты подъема части расхода карьерных вод, что позволяет расширить диапазон регулирования карьерной водоотливной установки. 1 ил.
Наверх