Способ подземной разработки рудного тела с твердеющей закладкой выработанного пространства Советский патент 1992 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горно-добывающей и атомной промышленности и может быть использовано при совместной подземной разработке рудных тел с твердеющей закладкой и попутной подземной контролируемой изоляции радиоактивных отходов в

этой закладке, а также строительстве подземных хранилищ радиоактивных отходов. Цель изобретения - комплексное освоение недр путем использования выработанного пространства для создания хранилищ радиоактивных отходов с контролируемой их изоляцией.

На фиг. 1 показан план горных работ; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение 5-Б на фиг. 1.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 и 2 - стволы, 3 - транспортный съезд, 4 и 5 - полевые штреки в породах лежачего и висячего боков залежи, б - камеры хранилища, 7 - граница закладочного массива, 8 - рудное тело: 9 - граница фронта очистных работ, 10 - очистной забой, 11 барьерный целик, 12 - хранилище, 13 квершлаг внутреннего контура, 14 - квершлаг внешнего контура, 15 - вентиляционный восстающий, 16 - транспортный восстающий, 17 - скважины, 18 - перемычка.

Способ осуществляется следующим образом,

Вскрытие месторождения осуществляют стволами 1 и 2 и этажными (подэтажными, погоризонтными) полевыми штреками 4 и 5 в породах лежачего и висячего боков.

Рудное тело 8 отрабатывают с помощью буровзрывных работ из рудных штреков и самоходного .оборудования по простиранию в одном направлении сразу на полную высоту.

Впереди очистной линии 9, располагаемой по линии падения, одновременно по всей высоте рудного тела подвигают забой погоризонтных полевых штреков 4 и 5, сбиваемых между собой попарно на горизонтах квершлагами 13 и 14 сквозь рудное тело, а также полевых транспортных съездов 3 между вентиляционным и откаточным горизонтами, состоящих из уклонов, проходимых в противоположные стороны по простиранию, из верхних и нижних приемных площадок, сбиваемых транспортными сбойками.

Вслед за подвиганием линии забоев полевых штреков 4 и 5, а также выработок транспортных съездов 3 с отставанием подвигают очистную линию 9, за которой следует закладочная линия (закладочный .забой) 7. Между очистной 9 и закладочной 7 линиями одновременно подвигают систему забоев нарезных и подсечных рудных штреков, восстающих, печей и других подготовительных выработок и очистных камер, образующих вкупе очистной забой 10.

По мере подвигания очистного забоя 10, а также производства закладочных работ по линии 7 от вентиляционного до откаточного горизонта создают по падению сквозные вентиляционные 15 и транспортные 16 восстающие в створе очистного забоя.

Линию 7 закладки подвигают с отставанием от очистной линии 9 на расстояние, которое меньше пролета свода естественного равновесия.

По мере подвигания линии (забоя) 7 закладочных работ сооружают искусственные барьерные целики 11 по линиям падения от вентиляционного до откаточного горизонта

на расстоянии один от другого, меньшем пролета свода естественного равновесия, между которыми в массиве твердеющей закладки формируют хранилища радиоактивных отходов 12 в-виде полос по падению на

0 всю высоту рудного тела, разделенных между собой барьерными целиками.

В хранилищах 12 на каждом горизонте формируют камеры 6 хранения радиоактивных отходов, разделение между собой меж5 дукамерными искусственными целиками. В этих камерах хранят и в последующем захоранивают отходы, например, в отвержденном виде, в контейнерах.

Барьерные целики поддерживают основную кровлю, а междукамерные - непосредственную.

Полевые штреки 4 и 5 в процессе вскры-. тия и выполнения горно-капитальных работ группируют вокруг рудного тела по двум

5 концентрически расположенным криволинейным замкнутым трассам - внутренней и внешней с размещением транспортных съездов 3 между этими контурами в створе очистного забоя и в створах каждого хранилища 12 и примыканием каждой трассы к соответствующим стволам: внешней - к стволам 1, внутренней к стволам 2.

При этом полевые штреки сбивают через горизонт соответствующими квершла5 гами: штреки 4 внутренней трассы квершлагами 13 параллельно барьерным целикам, а штреки 5 внешней трассы - квершлагами 14 в створе барьерных целиков 11. Группируют квершлаги в вертикальных плоскостях вкрест простирания: квершлаги 13 группируют внутри хранилищ 12. а квершлаги 14 - между хранилищами 12.

Из всех полевых штреков 4 и 5 и всех квершлагов. 13 и 14 бурят скважины 17, с

5 помощью которых создают внешней и внутренний контуры завес.

Так из полевых штреков 4, сгруппированных во внутреннюю противофильтрационную криволинейную завесу, и скважин 17

0 между этими штреками создают замкнутый противофильтрационный контур для рудного тела (хранилищ 12) в целом, из квершлагов 13 и скважин 17 между ними создают противофильтрациомные плоские контуры в

5 торцах хранилищ 12 параллельно барьерным целикам 11.

Таким же образом из полевых штреков 5 и скважин 17 между ними и из квершлагов 14 и скважин 17 между ними создают внешние гидроизоляционные завесы: криволинейную - вокруг рудного тела (всех хранилищ) в целом и плоские - между хранилищами.

В противофильтрационном контуре циркулирует вода или специальный раствор, стекая по скважинам с вентиляционного горизонта на откаточный, в результате чего перехватываются загрязнения (газы, радиация), -исходящие от отходов в камерах хранения, которые (воду, дезактиват) после обеззараживания на откаточном, а также на промежуточных горизонтах перекачивают на вентиляционной горизонт для последующих циклов, предотвращая фильтрацию загрязнителей из хранилищ в массив за пределы внутреннего криволинейного контура, а также из хранилищ в хранилища.

Для создания гидроизоляционного контура осуществляют тампонаж через скважины пород и барьерных целиков специальными известными способами (цементация, глинизация, силикатизация, битумизация, химизация, синтетическими смолами и т.д.) для предотвращения циркуляции подземных вод между оконтуренным и внешним массивами, а также между хранилищами.

Отработку рудного тела на очередной шаг подвигания и попутное строительство очередного хранилища с камерами хранения завершают созданием внутренних и внешних контуров с завесами в них. полной замкнутой противофильтрационной гидроизоляционной изоляцией этого хранилища путем задействования завес и вводом хранилища в эксплуатацию с постепенным наращиванием суммарной емкости. Для этого возводят очередные непроницаемые перемычки 18с последующим демонтажом перемычки предыдущего хранилища в полевых штреках внутреннего контура для обособления системы рудничной вентиляции и горных работ, осуществляемых через выработки внешнего криволин ейного контура, от хранилищной системы вентиляции и технологии изоляции отходов, осуществляемых через выработки внутреннего криволинейного контура. Проводят также изоляцию перемычки выработок сьезда, если они сооружаются общими для внутреннего и внешнего криволинейных экранов.

Фор мула изобретения 1, Способ подземной разработки рудного тела с твердеющей закладкой выработанного пространства, включающий опережающую очистные работы проходку полевых и рудных штреков одновременно по всей высоте рудного тела, сбойку полевых штреков в висячем и лежачем боках рудного тела погоризонтно квершлагами, оформление полевых транспортных съездов между вентиляционным и откаточным горизонтами с уклоном в противоположные стороны по

простиранию рудного тела, создание сквозных транспортных и вентиляционных выработок по падению рудного тела от вентиляционного до откаточного горизонта в створе очистного забоя,отработку рудного

тела по простиранию по всей его высоте, формирование линии очистных работ по падению рудного тела и закладку выработанного пространства твердеющей смесью на расстоянии от линии очистного забоя, меньшем пролета свода естественного равновесия, отличающийс я тем. что. с целью комплексного освоения недр путем использования выработанного пространства для создания хранилищ радиоактивных отходов

с контролируемой их изоляцией, полевые штреки проходят вокруг рудного тела по двум концентрически располагаемым замкнутым трассам, по одной из которых образуют внутренний противофильтрационный

контур, а по другой - внешний гидроизоляционный контур вокруг рудного тела, хранилища радиоактивных отходов образуют в закладочном массиве полосами по падению на всю высоту рудного тела погоризонтным

оформлением камер,хранилища формируют на расстоянии друг от друга по простиранию меньше пролета свода естественного равновесия и возводят между ними барьерные искусственные целики из..твердеющих

смесей, проходку транспортных съездов осуществляют между внутренним и внешним контурами в створе каждото хранилища, проведения квершлагов производят в зоне барьерных целиков, при этом из квершлагов, сбивающих полевые штреки внешней трассы, образуют межхранмлищные гидроизоляционные контуры в створах барьерных целиков, а из квершлагов, сбивающих полевые штреки внутренней трассы,

образуют противофильтрационные контуры параллельно барьерным целикам.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что образование противофильтрационного контура осуществляют бурением скважин из полевых штреков внутренней трассы и квершлагов между ними и отводом по ним профильтровывающих из камер хранилищ отходов.

3.Способ по п. 1.отличающийся тем, .что образование гидроизоляционного

контура осуществляют бурением сквах ин из полевых штреков внешней трассы и квершлагов между НИМ14 и тампонажом пород и барьерных целиков.

JL

97./

Изобретение относится к разработке рудных тел (РТ) и использованию выработанного пространства для захоронения ра- диоактивных отходов (РАО). Цель - комплексное освоение недр путем использования выработанного ^пространства для создания хранилищ РАО с контролируемой их изоляцией. Отработку РТ осуществляют по простиранию по всей его высоте. Линию очистных работ формируют по падению РТ. Выработанное пространство закладывают твердеющей смесью на расстоянии от линии очистного забоя, меньшем пролета свода естественного равновесия. По внутренней трассе полевыми штреками(ПШ) и квершлагам между ними образуют внутренний противофильтрационный кон- • тур бурением из них скважин и отводом по ним профильтровавшихся РАО из камер хранилищ, которые образуют в закладочном. массиве полосами по падению на всю высоту РТ погоризонтным оформлением камер. По внешней трассе ПШ и квершлагам ме^у ними образуют внешний гидроизоляционный контур бурением из них скважин и тампонажем по ним пород и барьерных целиков. Хранилища РАО формируют на расстоянии одно от другого по простиранию меньше пролета свода естественного равновесия и возводят между ними барьерные искусственные целики из твердеющих смесей. Из квершлагов, сбивающих ПШ внешней трассы, образуют межхранилищные гидроизоляционные контуры в створах барьерных целиков, а из квершлагов, сбивающих ПШ внутренней трассы, образуют протиаофильтрационные контуры Параллельно барьерным целикам. Контуры, образованные из квершлагов, ззмыкают контуры, образованные из ПШ, и создают вокруг каждого хранилища противофильт- рационную и гидроизоляционную защиту от проникновения РАО. 2 з.п., 3 ил.XIО Ю§СА)

f

ГТ - -yf

«:(€: -(Ml; Ш

J

- -c:-i

/

ц

te2

/f

ППТ

i, ll II

fflV11

Сриг.