Способ очистки и захоронения осадков шахтных вод в подземных условиях Советский патент 1992 года по МПК E21C41/18 C02F1/52 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для очистки и захоронения осадков шахтных вод в подземных условиях при ведении горных работ на новых шахтах или новых горизонтах.

Проблема очистки и захоронения осадков шахтных вод в настоящее время остается актуальной, причем большое значение придается необходимости сокращения площадей, занятых под строительство дорогостоящих очистных сооружений с насосными станциями на поверхности.

Известен способ очистки шахтных вод, по которому шахтная вода со взвешенными

частицами из горных работ поступает в водосборник главного водоотливного комплекса, расположенного в околоствольном дворе этого горизонта 1.

Для уменьшения количества взвешенных частиц в шахтной воде перед водосборниками главного водоотливного комплекса сооружают отстойники или осветляющие резервуары, чистка которых в настоящее время производится скреперными лебедками с погрузкой осадка в вагонетку.

Однако отстойники или осветляющие резервуары водоотливного комплекса не обеспечивают полную очистку шахтной воды от твердых взвешенных частиц, в результате чего шахтная вода вместе с осадком поступает к всасам насосов и по трубам, проложенным а шахтном стволе, перекачивается на поверхность к очистным сооруже- ниям для окончательной очистки и обеззаражения.

Недостатком этого способа очистки шахтной воды является необходимость строительства дорогостоящих очистных сооружений на поверхности шахт, для размещения которых требуются значительные земельные площади, так как вода в них должна отстаиваться в течение 7-10 сут. Также трудоемкой является операция чистки этих сооружений от осадка,

Кроме того, содержание взвешенных частиц в откачиваемой шахтной воде отрицательно сказывается на режиме работы очистки сооружений и тем самым ухудшает экологическую обстановку,

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ очистки шахтных вод в подземных условиях с использованием водосборников-отстойников и с разгрузкой осадка в выработанное пространство шахты 2.

Известный способ осуществляется следующим образом. Шахтная вода со взвешенными частицами по водосточным канавкам поступает в водосборник-отстойник, который состоит из двух ветвей. В сред- нейчастикаждойветви

водосборника-отстойника возводится плотина-перемычка, которая обеспечивает снижение скорости потока воды за счет увеличения высоты проточного слоя. При этом основная масса взвешенных частиц оседает в первой части водосборника-отстойника, а во вторую его часть через плотину-перемычку переливается уже очищенная вода. Чистка водосборников-отстойников производится с помощью гидро- элезатора с подачей шлама по транспортному трубопроводу в выработанное пространство, в качестве которого м«гут использоваться как ранее отработанные участки шахт, так и выемочные поля действующего горизонта. Очищенную воду из водосборника-отстойника подают по трубам в

водосборники главного водоотливного комплекса, а затем с помощью насосов выдают ее на поверхность.

Недостатками известного способа очистки шахтных вод являются: необходимость

0 сооружения отстойников с устройствами для их механизированной чистки, что приводит к дополнительным капитальным и эксплуатационным затратам; ограниченная область применения (выработанное про5 странство должно располагаться ниже по падению горизонта водоотлива, а кроме того, только при наличии пластов несамовозгорающихся углей).

Целью изобретения является упроще0 ние процесса очистки и захоронения осадков шахтных вод с частичным оставлением воды в недрах, сокращение капитальных и трудовых затрат, а также сокращение объемов горных выработок.

5 Достигается это тем, что в известном способе очистки и захоронения осадков шахтных вод в подземных условиях, включающем проведение подготовительных фланговых и центральных горных выработок,

0 отработку запасов шахтного поля, дренирование и сбор шахтной воды, осаждение и захоронение осадков, подачу очищенной шахтной воды на горизонт главного водоотлива и на поверхность первоначально отра5 батывают запасы в уклонном поле ярусами в восходящем порядке, а шахтную воду перепускают по фланговым выработкам в выработанное пространство отработанного яруса и ведут захоронение осадка, а очи0 щенную воду на горизонт главного водоотлива подают по центральному уклону.

Совмещение операций по очистке шахтной воды и захоронению шлама позволяет упростить процесс очистки, сократить капи5 тальные и трудовые затраты, кроме того, сократить объемы горных выработок.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что первоначально обрабатывают запасы в уклонном поле яру0 сами в восходящем порядке, а шахтную воду перепускают по фланговым выработкам в выработанное пространство отработанного яруса и ведут захоронение осадков, а очищенную воду на горизонт главного водо5 отлива подают по центральному уклону.

Это позволяет сделать вывод, что заявляемый способ соответствует критерию новизна,

При изучении других известных технических решений в данной области техники.

признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они соответствуют критерию существенные отличия.

На фиг. 1 представлен способ очистки шахтных вод в подземных условиях при ведении горных работ ниже откаточного горизонта, в плане; на фиг. 2 -тоже, при ведении горных работ выше откаточного горизонта, вид в плане; на фиг. 3 - то же, разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, разрез по Б-Б на фиг. 2.

Отработку запасов в пределах шахтного поля первоначально осуществляют в уклонной его части. С этой целью вблизи шахтных стволов производят подготовку центральной панели уклонного поля. Кроме того, в центре панели проходят центральные уклонные выработки, а на флангах - фланговые. Причем эти выработки проходят сразу до нижней границы шахтного поля. Первоначально для эксплуатации подготавливают самый нижний ярус, а затем по мере отработки ярусов горные работы переходят на вышележащий ярус. У центральных и фланговых наклонных выработок на ярусах сооружают приемно-отправительные площадки. Ярусные штреки проходят с уклоном в сторону фланговых наклонных выработок.

Способ очистки и захоронения осадков шахтных вод в подземных условиях осуществляется следующим образом.

Шахтная вода со взвешенными частицами из очистных 1 и подготовительных 2 работ, расположенных ниже откаточного горизонта 3, по штрекам 4 дренирует в направлении фланговых наклонных выработок 5 и далее в выработанное пространство б нижележащих горных работ, которое используется в качестве осветляющей емкости, а обрушенные породы выполняют роль фильтра. По мере заполнения шахтной водой пустот выработанного пространства 6 и ранее погашенных выработок 7 происходит выпадение взвешенных частиц,.то есть фильтрация шахтной воды от шлама с одновременным захоронением последнего в выработанном пространстве, в результате чего у сопряжения штреков 4 с центральными наклонными выработками 8 скапливается шахтная вода в очищенном виде. В нижней части центральных наклонных выработок 8 сооружают временную насосную установку 9, с помощью которой очищенную

шахтную воду подают на откаточный горизонт 3. откуда она самотеком по квершлагам 10 поступает к главному водоотливному комплексу для выдачи на поверхность. При 5 ведении горных работ выше откаточного горизонта 3 шахтная вода со взвешенными частицами из очистных 11 подготовительных 12 работ по штрекам 13 дренирует к центральным наклонным выработкам 14, по

0 которым она самотеком поступает на откаточный горизонт 3, и далее по безнапорному трубопроводу 5, проложенному во фланговых наклонных выработках 5, шахтная вода поступает в выработанное про5 странство бив ранее погашенные выработки 7, расположенные ниже откаточного горизонта 3, где происходит выпадение взвешенных частиц, то есть фильтрация шахтной воды с одновременным захороне0 нием осадков. Очищенная шахтная зода скапливается у сопряжения штреков 16 с центральными наклонными выработками 8, откуда ее насосной установкой 17 перекачивают на откаточный горизонт, и далее она

5 самотеком по квершлагам 10 поступает к главному водоотливному комплексу для последующей выдачи на поверхность. Исполь- зование предполагаемого способа упрощает процесс очистки шахтных вод. со0 кращает капитальные и трудовые затраты, а также объемы горных выработок и сооружений на поверхности.

Форм у-ла изобретения Способ очистки и захоронения осадков

5 шахтных вод в подземных условиях, включа- . ющий проведение подготовительных фланговых и центральных горных выработок, отработку запасов шахтного поля, дренирование и сбор шахтной воды, осаждение и

0 захоронение осадков, подачу очищенной шахтной воды на горизонт главного водоотлива и на поверхность, отличающий- с я тем , что, с целью упрощения процесса очистки и захоронения осадков шахтных

5 вод с частичным оставлением воды в недрах, сокращения капитальных и трудовых затрат, а также сокращения объемов горных выработок, первоначально обрабатывают запасы в уклонном поле ярусами а восходя0 щем порядке, а шахтную воду перепускают по фланговым выработкам в выработанное пространстве отработанного яруса и ведут захоронение осадков,, а очищенную воду на горизонт главного водоотлива подают гас

5 центральному уклону.

Т

ML

/Ax

.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет упростить процессы очистки и захоронения осадков шахтных вод (ШВ) с частичным оставлением ШВ в недрах, сократить капитальные и трудовые затраты, а также сократить объемы горных выработок. Обработку запасов в пределах шахтного поля первоначально осуществляют в уклонной его части, В центре панели проходят центральные уклонные выработки, а на флангах - фланговые. Горные работы ведут ярусами в восходящем порядке. Ярусные штреки проходят с уклоном в сторону фланговых наклонных выработок (НВ). ШВ со взвешенными частицами из очистных и подготовительных выработок по штрекам дренируют в направлении фланговых НВ 5. Далее в выработанное пространство (ВП). Обрушенные породы выполняют роль фильтра. По мере заполнения ШВ пустот ВП 6 и ранее погашенных выработок 7 происходит выпадение взвешенных частиц. При этом у сопряжения штреков с центральными НВ 8 скапливают ШВ в очищенном виде. В нижней части центральных Н В сооружают временную водоотливную установку. Очищенную ШВ подают на откаточный горизонт3. По квершлагам 10 ШВ подают к главному водоотливному комплексу и выдают на поверхность.При ведении горных работ выше откаточного горизонта ШВ.со взвешенными частицами из очистных 11 подготовленных 12 работ по штрекам 13 дренируют к центральным НВ 14. Далее ее самотеком подают на откаточный горизонт 3 и по безнапорному трубопроводу 5 и ВП и в ранее погашенные выработки 7. Очищенную ШВ насосом установкой 17 перекачивают на откаточный горизонт. Далее ее самотеком направляют по квершлагам 10 к главному водоотливному комплексу для последующей выдачи на поверхность. 4 ил.. СО с VI N 00 feb 00 Ю

V

3

I 0,003

Фиг.

Условные обозначения:

--- загрязненная Soda -.„-в, очищенная 8ода

х к погашенные горные

Ьыработки уклон почды быработки

усадок

Li, . i Jj --j

- уробень зеркала Ьоды

H

L,9.M03

68178211

f

Tg Is

Фиг.З