СПОСОБ ЗАЩИТЫ КАРЬЕРОВ ОТ ПРИТОКОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД Российский патент 2008 года по МПК E21D11/38 E02D19/06 E21C41/26 

Описание патента на изобретение RU2320874C2

Изобретение относится к горному делу, в частности для защиты карьеров от притока подземных вод при открытой разработке кимберлитовых трубок и месторождений других полезных ископаемых в подмерзлотном (водоносном) горизонте.

Известен способ защиты карьеров в указанных условиях, включающий водоотлив - откачку или дренаж поступающих в карьер подземных вод с направлением их через систему труб с насосами в открытые водоемы или подземные водоносные горизонты глубокого залегания [1]. Прототип.

Недостатками этого способа являются:

необходимость создания сложной системы отводящих труб с насосами и скважин для закачки поступающх в карьер вод в более глубокие горизонты-коллектора непосредственно под разрабатываемым месторождением или подъема воды наверх с последующей ее транспортировкой по трубам для слива в открытые водоемы, если это возможно по экологическим соображениям, или закачки в более глубокие горизонты-коллектора на удалении от месторождения;

необходимость, нередко, перемещения огромных объемов воды, измеряемых сотнями тысяч кубических метров.

Техническая задача заключается в создании сплошной водонепроницаемой противофильтрационной завесы, предохраняющей разрабатываемую часть месторождения от дальнейших притоков подземных вод, и водоотливе изначально содержащихся в нем подземных и дождевых вод.

Предлагается способ защиты разрабатываемой в подмерзлотном горизонте открытым способом части кимберлитовой трубки или месторождения иного полезного ископаемого от притока подземных вод, включающий водоотлив изначально содержавшихся и, в том числе, поступающих с осадками, в запланированной к отработке части месторождения вод, заключающийся в том, что бурят нагнетательные скважины по периметру кимберлитовой трубки и со дна карьера, взрывами в скважинах по периметру кимберлитовой трубки и гидроразрывами из скважин, пробуренных со дна карьера, создают состыкованные субвертикальную и субгоризонтальную зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку, подают в них под давлением тампонажные материалы и создают стыкующиеся сплошные водонепроницаемые противофильтрационные завесы, образующие одно целое в форме стакана.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что предварительно по периметру карьера бурят нагнетательные скважины, позволяет в последующем взрывами в них создать субвертикальную кольцевую зону пород высокой трещиноватости, однородную по этому признаку.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что предварительно со дна карьера бурят нагнетательные скважины, позволяет в последующем гидроразрывами из них создать субгоризонтальную зону пород высокой трещиноватости, однородную по этому признаку.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что в созданные взрывами и гидроразрывами зоны пород высокой трещиноватости через нагнетательные скважины подают под давлением тампонирующие материалы, позволяет после их отвердевания получить состыкованные субвертикальную и субгоризонтальную сплошные монолитные водонепроницаемые противофильтрационные завесы.

Способ осуществляется следующим образом. По периметру кимберлитовой трубки по регулярной сети со дна карьера бурят нагнетательные скважины до проектной глубины, взрывами в первых и гидроразрывами во вторых создают субвертикальную и субгоризонтальную зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку, стыкующиеся и гидравлически связанные. Далее через нагнетательные скважины в них подают под давлением тампонажные материалы, после затвердевания которых образуется сплошная монолитная водонепроницаемая противофильтрационная завеса в форме стакана, внутри которого располагается отрабатываемая часть месторождения. Предпочтительнее использовать тампонирующие материалы, которые не подвержены разрушительному воздействию агрессивных подземных вод и объем которых при затвердевании возрастает, что способствует лучшему заполнению порового пространства. Расстояние между скважинами по периметру кимберлитовой трубки выбирается таким, чтобы при взрывах в двух соседних скважинах между ними создавалась однородная зона трещиноватых пород. Для создания однородной по степени трещиноватости субгоризонтальной зоны пород возможно выполнение серии гидроразрывов, введение в эту зону жидких взрывчатых веществ и взрыв их. Степень однородности трещиноватой зоны до закачки раствора можно оценить с помощью геофизических исследований в скважинах, в частности измеряя последовательно сопротивление между электродами в двух соседних скважинах, которые в рассматриваемых условиях будут заполнены водой. На участках с высоким сопротивлением и, следовательно, относительно меньшей степенью разрушения пород для увеличения их трещиноватости взрывы следует повторить. Наличие гидравлической связи субгоризонтальной и субвертикальной зон пород высокой трещиноватости можно установить известными способами: подачей в скважину на дне карьера растворов с различными индикаторами - солями, красящими веществами, радиоактивными изотопами - и контролем их поступления в скважины по периметру карьера. Воды, изначально содержавшиеся в изолированном противофильтрационными завесами объеме горных пород и поступающие в карьер с осадками, удаляются известными способами водоотлива и/или дренирования.

Преимущество предлагаемого способа заключается в создании надежной противофильтрационной завесы в форме стакана, изолирующей отрабатываемую часть месторождения от притока подземных вод.

Источники информации

1. Горная энциклопедия, том 1. - М.: Изд. «Советская энциклопедия», 1984. с.407.

Похожие патенты RU2320874C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЗАЩИТЫ КАРЬЕРОВ ОТ ПРИТОКОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД 2005
  • Якупов Виль Сайдельевич
  • Якупов Мансур Вильевич
  • Якупов Сергей Вильевич
RU2320873C2
СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА ПОД ВОДОЕМОМ ПОСЛЕ ОТРАБОТКИ КАРЬЕРА 2014
  • Алтунина Любовь Константиновна
  • Кувшинов Владимир Александрович
  • Дроздов Александр Викторович
  • Стасьева Любовь Анатольевна
RU2568452C1
СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА ПОД ВОДОЕМОМ ПОСЛЕ ОТРАБОТКИ КАРЬЕРА 2014
  • Курилко Александр Сардокович
  • Дроздов Александр Викторович
  • Крамсков Николай Петрович
  • Каверин Сергей Вениаминович
RU2551585C1
СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ МЕРЗЛЫХ ПОРОД 2004
  • Якупов Виль Сайдельевич
  • Якупов Мансур Вильевич
  • Якупов Сергей Вильевич
RU2270915C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ АЛМАЗОНОСНЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК 1994
  • Добросмыслов В.Г.
  • Левченко В.А.
  • Фортыгин В.С.
  • Гуськов Ю.А.
  • Вержак В.В.
  • Валуев Е.П.
  • Степанов А.Н.
  • Горохов И.Ю.
RU2081321C1
СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ МЕРЗЛЫХ ПОРОД 2004
  • Якупов Виль Сайдельевич
  • Якупов Мансур Вильевич
  • Якупов Сергей Вильевич
RU2270916C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК В СЛОЖНЫХ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ 2001
  • Андросов А.Д.
  • Егоров Е.Г.
  • Толстяков А.Ф.
  • Андросов А.А.
RU2258810C2
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ОБВОДНЕННОЙ КИМБЕРЛИТОВОЙ ТРУБКИ К ПОДЗЕМНОЙ ОТРАБОТКЕ 1999
  • Курленя М.В.
  • Изаксон В.Ю.
  • Власов В.Н.
  • Власов И.Н.
  • Клишин В.И.
RU2153072C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ АЛМАЗОНОСНЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК И ПЛАВУЧАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2006
  • Кочнев Владимир Георгиевич
  • Новиков Геннадий Иванович
  • Фортыгин Виталий Сергеевич
  • Вержак Владимир Васильевич
  • Выборнов Сергей Александрович
  • Пивень Геннадий Федорович
  • Опарин Леонид Валентинович
  • Солопов Сергей Викторович
RU2312989C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГОРНЫХ РАБОТ ОТ ОБВОДНЕНИЯ, ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТАМИ В ТРЕЩИНОВАТЫХ ВОДОНОСНЫХ ПЛАСТАХ 2006
  • Пономаренко Юрий Викторович
  • Изотов Анатолий Александрович
  • Клименко Наталья Андреевна
RU2333320C1

Реферат патента 2008 года СПОСОБ ЗАЩИТЫ КАРЬЕРОВ ОТ ПРИТОКОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Изобретение относится к горному делу, к защите карьеров от притока подземных вод при открытой разработке кимберлитовых трубок и месторождений других полезных ископаемых в подмерзлотном горизонте. Способ защиты включает водоотлив изначально содержавшихся и, в том числе, поступающих с осадками, в запланированной к отработке части месторождения вод, бурение нагнетательных скважин по периметру кимберлитовой трубки и со дна карьера. Взрывами в скважинах по периметру кимберлитовой трубки и гидроразрывами из скважин, пробуренных со дна карьера, создают состыкованные субвертикальную и субгоризонтальную зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку. Подают в них, под давлением тампонажные материалы, и создают стыкующиеся сплошные водонепроницаемые противофильтрационные завесы, образующие одно целое в форме стакана. Изобретение позволяет создать сплошную водонепроницаемую противофильтрационную завесу, предохраняющую разрабатываемую часть месторождения от подземных вод.

Формула изобретения RU 2 320 874 C2

Способ защиты разрабатываемой в подмерзлотном горизонте открытым способом части кимберлитовой трубки или месторождения иного полезного ископаемого от притока подземных вод, включающий водоотлив изначально содержавшихся и, в том числе, поступающих с осадками, в запланированной к отработке части месторождения вод, отличающийся тем, что бурят нагнетательные скважины по периметру кимберлитовой трубки и со дна карьера, взрывами в скважинах по периметру кимберлитовой трубки и гидроразрывами из скважин, пробуренных со дна карьера, создают состыкованные субвертикальную и субгоризонтальную зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку, подают в них под давлением тампонажные материалы и создают стыкующиеся сплошные водонепроницаемые противофильтрационные завесы, образующие одно целое в форме стакана.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2320874C2

Горная энциклопедия
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Советская энциклопедия
- М., 1984, с.407
Способ проходки горной выработки 1987
  • Осипенко Юрий Стефанович
  • Усатюк Александра Тимофеевна
  • Ряжских Марина Васильевна
  • Владимиров Алексей Ильич
  • Аистов Владимир Васильевич
  • Пешнин Николай Васильевич
SU1453022A1
Способ обрушения покрывающих пород 1986
  • Дядькин Юрий Дмитриевич
  • Крапивин Валентин Николаевич
  • Севастьянов Владимир Владимирович
SU1411473A1
Способ создания противофильтра-циОННыХ зАВЕС 1977
  • Лобанов Дмитрий Петрович
  • Мосинец Владимир Николаевич
  • Абрамов Анатолий Васильевич
  • Демин Николай Владимирович
  • Андреев Георгий Георгиевич
SU806810A1
Способ сооружения вертикального ствола 1980
  • Литвинский Гарри Григорьевич
  • Бабиюк Геннадий Васильевич
SU877031A1
Способ создания противофильтрационной завесы вертикальной выработки 1987
  • Хямяляйнен Вениамин Анатольевич
  • Дьяков Борис Владимирович
  • Чернов Олег Игнатьевич
  • Петров Анатолий Иванович
  • Сыркин Петр Серафимович
SU1490285A1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТАМПОНАЖНОЙ ЗАВЕСЫ В ОБВОДНЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ 1994
  • Пережилов Алексей Егорович[Ru]
  • Ждамиров Виктор Михайлович[Ru]
  • Пережилов Дмитрий Алексеевич[Ru]
  • Лушникова Оксана Юрьевна[Ru]
  • Кожа Йозеф[Cs]
  • Авдеев Андрей Федорович[Ru]
  • Лушников Лев Львович[Ru]
  • Шифрина Альфия Саматовна[Ru]
RU2076923C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ АЛМАЗОНОСНЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК 1994
  • Добросмыслов В.Г.
  • Левченко В.А.
  • Фортыгин В.С.
  • Гуськов Ю.А.
  • Вержак В.В.
  • Валуев Е.П.
  • Степанов А.Н.
  • Горохов И.Ю.
RU2081321C1

RU 2 320 874 C2

Авторы

Якупов Виль Сайдельевич

Якупов Мансур Вильевич

Якупов Сергей Вильевич

Даты

2008-03-27Публикация

2005-11-14Подача