СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И ПОЧВЫ ЗЕМЛИ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ШАХТНЫМИ ВОДАМИ Российский патент 1999 года по МПК E21C41/18 E21F16/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу защиты горных выработок и почвы земли от загрязнения шахтными водами при выемке угля с полной или частичной закладкой выработанного пространства.

Известен способ защиты горных выработок с помощью бурения вееров скважин внутрь свода обрушения или опускания пород из откаточного и вентиляционного штрека и последующим торпедированием скважин за лавой (1). Однако при использовании данного способа полости между породами заполняются водой, которая затем через трещины попадает в горные выработки.

Известен способ защиты выработок с помощью анкеров с химзакреплением (2). В данном способе породы закрепляются в непосредственной близости от пласта в непосредственной кровле. Другие же полости в пределах свода обрушения или опускания пород могут заполняться шахтной водой.

Наиболее близким техническим решением способа является способ защиты горных выработок и почвы земли от загрязнения шахтными водами, включающий бурение вееров скважин внутрь свода обрушения или опускания пород. В данном способе в кровлю выработок подают скрепляющий раствор.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе защиты горных выработок и почвы земли от загрязнения шахтными водами, включающим бурение вееров скрепляющих скважин из конвейерного и вентиляционных штреков за лавой внутрь свода обрушения или опускания пород и подачу раствора в скважины, веера скрепляющих скважин берут на расстоянии друг от друга, равном шагу опускания пород непосредственной кровли, при этом длинные скважины в веере доводят до верхних полостей Вебера в своде обрушения или опускания пород, а короткие - до нижних полостей.

Заполнение всех полостей Вебера, находящихся на различной высоте от пласта в пределах свода обрушения или опускания пород, препятствует водопритокам. Расстояние между веерами, равное шагу опускания пород непосредственной кровли, останавливает развитие трещин.

В результате повышается устойчивость пород, закрываются большие и капиллярные трещины, по которым вода ступенями от одного горизонта до другого может подыматься до почвы земли. Миграция воды как в выработки, так и в сторону поверхности прекращается.

Предложение поясняется чертежами. На фиг. 1 показан план выемочного поля: на фиг. 2 - поперечный разрез поля, А-А, фиг. 3 - продольное сечение поля, Б-Б.

Способ осуществляется следующим образом.

Из откаточного 1 и вентиляционного 2 штреков бурят веера скважин 3 разной длины, попадающие в полости Вебера 4, находящиеся на различной высоте от пласта. Бурение начинают за лавой 5 над заложенным выработанным пространством 6. Расстояние между веерами скважин принимают равным шагу опускания пород непосредственной кровли, а угол наклона скважин в сторону выработанного пространства - равным среднему углу наклона 7 основания свода обрушения или опускания пород 8. После бурения скважин 3 в них подают скрепляющий раствор, который поступает в полости Вебера, заполняя возможные приемники шахтной водой.

Выполнение способа поясняется примером на определение максимальной длины скважины по зависимости.

где l_л - половина длины лавы;
ψ - коэффициент, учитывающий прочность пород;
β - угол наклона основания свода обрушения или опускания пород.

Задается величинами, входящими в формулу: l_л = 50 м, ψ = 0,8 (по данным практики), β = 65^°.
Тогда максимальная длина скважин составит около 22 м, что является достижимым в данных условиях бурения.

Источники информации.

1. Машковцев И.Л. Технология подземной добычи угля (Учебное пособие. - М.: Изд-во УДН, 1983, - 79 с.)
2. Широков А.П. Анкерная крепь и химзакрепление. - М.: ЦНИИЭуголь. Обзор, 1978, с.32.

3. Н.И.Мельников. Проведение и крепление горных выработок. - М.: Недра, 1988, с. 317-318.

Способ заключается в том, что бурение вееров скважин осуществляют из конвейерного и вентиляционного штреков на расстоянии друг от друга, равном шагу опускания пород непосредственной кровли, при этом длинные скважины до веере доводят до верхних полостей Вебера в своде обрушения или опускания пород, а короткие - до нижних полостей. После этого скрепляющий раствор подают в скважины и заполняют им полости Вебера. В результате повышается устойчивость пород, закрываются трещины и прекращается миграция воды как в выработки, так и в сторону поверхности земли. 3 ил.

Способ защиты горных выработок и почвы земли от загрязнения шахтными водами, включающий бурение скважин за лавой внутрь свода обрушения или опускания пород и подачу раствора в скважины, отличающийся тем, что скважины бурят из конвейерного и вентиляционного штреков веерами на расстоянии друг от друга, равном шагу опускания пород непосредственной кровли, при этом длинные скважины в веере доводят до верхних полостей Вебера в своде обрушения или опускания пород, а короткие - до нижних полостей.