Способ разработки мерзлых грунтов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.а Е 21 С 41/04 Государственный комнтет Опубликовано 30,11.81. Бюллетень 44(53) УДК 622.272 (088.8) по делам нзобретеннй н отнрытнйДата опубликования описания 05.12.8(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ 1Изобретение относится к открытым горным работам и может быть использовано при отработке россыпных месторожный золота и других полезных ископаемых в условиях многолетней мерзлоты.Известен способ разработки мерзлых рыхлых отложений, заключающийся в разрушении пород буровзрывным методом с дальнейшей выемкой и транспортированием землеройно-транспортными машинами 1.Этот способ разработки отличается сложной технологией и низкой эффективностью подготовки пород к выемке, высокой стоимостью применяемого оборудования, большими капитальными и эксплуатационными затратами.Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является способ разработки мерзлых грунтов, включающий оттаивание блоков грунта и последующую отработку их напорной струей воды. Перед началом горных работ на месторождении проходится траншея, которая служит для первоначального обнажения мерзлых рыхлых отложений. Послс этого на верх. ней площадке уступа монтируется воловод 2и гидромониторы. Вода от насосной станциипо водоводу поступает к гидромониторам,которые производят смыв оттаянных за счетсолнечной радиации пород. Образовавшаяся пульпа самотеком за счет естественногоуклона месторождения стекает в канаву,расположенную на подошве уступа и далеетранспортируется или на ранее отработанную плошадь, или к бункеру землесоса 2,Однако, указанный способ используетсякрайне редко, так как он малопроизводителен и связан с неоправданными экономическими затратами (большой расход воды и.электроэнергии). Связано это с тем, что закороткое северное лето успевает оттаятьслой породы мощностью немногим болеетрехметров.Цель изобретения - повышение интенсивности разработки,Поставленная цель достигается тем, чтопо всей длине проходят наклонные выработки по подошве отрабатываемого блока,а с дневной поверхности - подсекаюшие20 скважины, при этом через устья скважин,пройденных в забой наклонных выработокподают напорную воду, а через устья ос.тальных - водяной пар, 885559Такое техническое решение позволяетза счет большой скорости движения напорной воды по наклонной выработки создатьинтенсивную циркуляцию теплового воздуха и водяного пара, что обеспечивает быстрое оттаивание мерзлых рыхлых отложении5и одновременно вынос их потоком воды ввы ра бота н ное п рост ра н ство.На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.Подготавливаемый к разработке массив1 сначала оттаивают. Для этого его обуривак)т параллельными рядами скважин 2, Внижней части массива в борту уступа 3проходят наклонные выработки. 4, например, напорной струей воды, при этом выработки проходит под рядами скважин, подсекая последние, в результате чего каждаявыработка ряда сообщена со всеми скважинами в нем (ряду),Скважины 5 сопряжены с траншеями 6и больше по диаметру скважин 2. К устью 2 Оскважин 5 по траншее 6 подают воду подестественным напором, например, от близко расположенного к массиву водоема 7.Готок волы под болыпим напором, образующимся за счет разности уровней устьяскважины и подошвы выработКи, устремляется в последние, засасывая одновременноатмосферный воздух с дневной поверхности. За счет воды и воздуха, поступающихв скважины, происходит интенсивный теплообмен с мерзлой породой, в результатечего (порода) начинает оттаивать. Одновременно в скважины 2 через устья подают пар,например, туманообразователем 8, вода ккоторому подается насосом 9 по трубопроводу 10. В этом процессе увеличивается вла-.гонасыщение поступаюцегор в скважины воз- З 5духа, который, конденсируясь на стенкахскважины, выделяет значительное количество тепла (539 кал/кг).В результате этого происходит интенсивное оттаивание в более короткое время,Талая порода со стенок скважин и с кровли 40 выработок под действием сил тяжести об рушается и потоком воды выносится из выработок и далееза счет естественного уклона выработок транспортируется в естественные и искусственные объемы.Таким образом, комплексное воздействие теплового воздуха, засасываемого с дневной поверхности, воды и пара на породу значительно ускоряет процесс оттаивания и делает его более интенсивным, что дает возможность исключить из процесса разработки сложное дорогостоящее оборудование,Предварительный расчет технико-экономической эффективности показал преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными способами, так как себестоимость разработки снижается на 35 - 400/ производительность труда возрастает в 2,5 - 3 раза, удельные расходы воды и электроэнергии уменьшаются в 1,7 - 2 раза.формула изобретенияСпособ разработки мерзлых грунтов,включающий оттаивание блоков грунта ипоследующую отработку их напорной струей воды, отличающийся тем, что, с цельюповышения интенсивности разработки, проходят наклонные выработки по подошвеотрабатываемого блока, а с дневной поверхности - подсекающие скважины, при этомчерез устья скважин, пройденных в забойнаклонных выработок, подают напорнуюводу, а через устья остальных -- водянойпар.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Емельянов В, И, Технология бульдозерйой разработки вечномерзлых россыпей, МНедра, 1976.2. Бейрахов Г. И. Применение гидравлического способа разработки вечномерзлых россыпей. Магадан, 1960 (прототип),слакгор М Тка1 аьа 10 ти 718В Соста Тетрсл Тираж ИИПИ Гостларст но ледам изоб 5, Москва, Ж - ГП 1 Гатенть,Корректор 1Подписноеми тета СССРоткрытийа я наб., д. 4/5ул. Проектная,