Способ управления геофильтрационным состоянием горного массива Советский патент 1991 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке преимущественно угольных пластов на месторождениях со сложными гидрогеологическими уело-,

ВИЯМИ.

Цель изобретения - повышение эффективности отработки пластов полезных ископаемых за счет увеличения .устойчивости обнажений пород и сниже- .ния вредного влияния горных работ на

водные ресурсы при разработке залежей с водоупорными породами и водоносными горизонтами, представленными песчаными отложениями в кровле месторождения под руслом природного водотока.

На фиг.1 показан отвод водопесча- Ной смеси из водоносного горизонта; на фиг.2 - закладка выработанного пространства обезвоженным песком.

Способ осуществляют следуюпртм образом.

Проходят подготовительные выработки и осуществляют очистную выемку полезного ископаемого и крепление выработанного пространства. Из подгото- вительной выработки 1 через водог- упорные породы 2 бурят скважину 3 в водоносный горизонт для забора во- допесчаной смеси из рыхлого водоносного горизонта 4 под руслом 5 природ- ного водотока, т.е. на участке его- естественной гидравлической разгрузки. Под действием напора h в водоносном горизонте 4 водопесчаную смесь по трубам 6 при открытии задвижки 7 под действием напора в водоносном горизонте отводят к подготовительным выработкам 8, где обезвоживают при помощи, например, центрифуги. После обезвоживания песок подают по трубам 9 в выработанное пространство 10, образованное выемкой полезного ископаемого 11 и передвижкой крепи к линии очистного забоя (т.е. производят закладку выработанного пространства) Закладку выработанного пространства производят г интервалом, меньшим интервала, вызывающего в водоносных породах 12 прогиб, равный пределу

ИХ УСТОЙЧИВОСТИ, ВОДУ ПО ВОДОСборНОЙ

сети шахты откачивают на поверхность в природный водоток.

Рассчитанный интервал уменьшают в 1,1-1,2 раза и получают величину интервала, с которым и производят закладку выработанного пространства. При этом достигается повышение эффективности отработки пластов полезного ископаемого, так как закладка с указанным интервалом позволяет предотвратить деформации подготовительных выработок 8 и в дальнейшем их использовать для отработки смежных участков.

Поскольку указанный интервал меньше интервала, вызывающего в водоносных породах прогиб, равный пределу их устойчивости, водоносные породы 12 деформируются без образования трещин, что повышает их устой- чивость в очистной выработке, и, более того, сохраняется слой 13 водоупорных пород, которые, как правило, более пластичны, чем водоносные породы 12. Способность водоносных пород 12 отдавать воду также снижается по указанным причинам, поэтому переток воды из водоносного горизонта 4 по породам 12 в шахту уменьшается. Уменшается и объем воды, контактирующей с обрушенной зоной 14 и загрязняемой шахтной средой.

Участки 15 поверхности земли над заложенным выработанным пространством не оседают ниже уровня грунтовых вод 16, поэтому кратно отношению уменьшенной мощности рыхлого водоносного горизонта 4 за счет концентрированного забора водопесчаной смеси к мощности пласта полезного ископаемого сокращается площадь оседаний земной поверхности, где формируется зона 17 затопления. Концентрированный забор водопесчаной смеси под руслом 5 природного водотока приводит к образованию глубоководного, но меньшего-по площади чем зона 17, водоема 18, ко- 1орый экономически выгоднее обширной мелководной зоны 17 затопления. Кроме этого, происходят интенсивный прогиб и деформация водоупорного слоя 19, что интенсифицирует существовавшую природную гидравлическую разгрузку в природный водоток из водоносного горизонта 4 и, следовательно, уменша- ет количество воды, дренируемое шахтой, а также опресняет в природном водотоке сбрасываемую шахтную воду.

Формула изобретения

Способ управления геофильтрационным состоянием горногб массива, включающий проведение подготовительных выработок, очистную выемку полезного ископаемого, крепление выработанного пространства, забор и отвод жидкости из покрывающих водоносных горизонтов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отработки пластов полезных ископаемых за счет увеличения устойчивости обнажений пород и снижения вредного влияния горных работ на водные ресурсы при разработке залежей с водоупорными породами и водоносными горизонтами, представленными песчаными отложениями в кровле месторождения под руслом природного водотока, из подготовительной выработки через водоупорные породы бурят скважину в водопесчаный горизонт, под руслом природного водотока по указанной скважине из водоносного горизонта отводят водопесча- ную смесь и подвергают ее обезвоживанию, при эюм обезвоженный песок закладывают в выработанное пространство,

: : -у :Г/т у -- -

.-.-.-. .-.-.-.Х .: ГТ: :.;/.-. /; .

Изобретение относится к разработке угольных пластов на месторождениях со сложными гидрогеологическими условиями. Цель - повышение эффективности отработки пластов полезных ископаемых за счет увеличения устойчивости обнажений пород и снижения вредного влияния горных работ на водные ресурсы при разработке залежей с водоупорными породами и водоносными горизонтами, представленными песчалыми отложениями в кровле месторождения под руслом природного водотока. Проходят подготовительные выработки, производят очистную выемку попезного ископаемого и крепление выработанного пространсгва (ВП). Из покрывающих водоносных горизонтов осуществляют забор водопесчанон смеси. Для -этого из подготовительной выработки через водоупорные породы бурят скважину в водопесчаный горизош под руслом природного водогока. Водопесчаную смесь отводят по скважине и подвергают обезвоживанию. Обезвоженный песок закладывают в ВП и воду перекачивают в природный водоток . Закладку ВП производя - с интерна ном, меньшим интервала, вызывающего в водоносных породах прогиб, равный пределу их устойчивости. Это предо вращает деформации подготовительных выработок и позволяет их использова)ь для отработки смежных участков, а также исключает загрязнение подземных вод шахтной средой, перекачиваемых в природный водоток. 2 ил. I (Л 05 4ь 00 vj ID

Фиг.1

™/7 15 16

..fy № / у /.

- ПеретокTf

...1 I . Г . . . ... т yJivvi TrtZ7 Z:

(x-xj-i-x-bxTTy

1 JL IT7;F7

.

I

Л Ј //