Способ защиты подрабатываемых объектов от подтопления грунтовыми и поверхностными водами

СОВХОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 242 А 1 39) ( 1) Е 21 С 41/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Яааа 2 аЗ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Гвирцман Б.Я, и др. Безопасная выемка угля под водными объектами. - М,: Недра, 1977, с. 153.Авторское свидетельство СССР М 1265333, кл, Е 21 С 41/18, 1985.(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ОБЬЕКТОВ ОТ ПОДТОПЛЕНИЯ ГРУНТОВЫМИ И ПОВЕРХНОСТНЫМИ ВОДАМИ(57) Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность эащиты подрабатываемых объектов от подтопления, расположенных на земной поверхности над границей начала отработки полезного ископаемого. Пласт полезного ископаемого отрабатывают от границы 3 шахтного поля, Отработку ведут вдоль русла водотока против его течения, затем вдоль склонов снизу вверх в том же направлении. Для отвода воды с участка затопления проводят тоннель 5 с уклоном, равнымт к+ 1 О, где 1 к - наименьший уклон трубопроводов канализации, Ь 0 - ожидаемый наклон земной поверхности в данной точке от подработки. Одно устье 6 тоннеля располагают в месте ожидаемого максимального его оседания, другое устье 4 - ниже по течению водотока, 1 табл, Я 4 ил.Изобретение относится к горной промышленности и может быть использованопри разработке месторождений полезныхископаемых Для эащить ПОдрэбэтыВэемыхобьектов от подтопления грунтовыми и поверхностными водами.Известен способ защиты падрабатываемых обьектов ат подтопления грунтовымии поверхностными ВОдами, Включающий От"работку полезного ископаемого под естественным Водотоком подземных вод иформирование уклона русла ВадатОка,Недостатком этого способа являютсябольшие обьемы дренажных работ,Известен также способ защиты подрабатываемых обьектав от подтопления грунтовыми и поверхностными водами,включающий проведение отработки полезного ископаемого против течения водатока,с первоочередной выемкой полезного ископаемого вдоль русла Вадотока, а затем -Вдаль,его скланОВ снизу Вверх,Недостатком способа является его невысокая эффективность, поскольку над границей начала отработки полезногоископаемого вадаток получает Обратный уклон, что привоДит к подтоплению падрэбатываемых абьектов на этом участке.Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет исключения подтопления подрабатываемых обьектов,расположенных над границей начала отработки палезнагО искапаемагО,Указанная цель достигается тем, чтовдоль вадатока проходит тоннель с уклоном1 т, определяемым из соотношения 1 т1 к+ 1где 1 к - наименьший уклон трубопроводовканализации, 1 о - ожидаемый наклон зем ной поверхности в данной точке ат подработки, причем одно из устьев тоннелярасполагают в точке максимального оседания земной поверхности, а другое - ниже патечению вадатока.Сопоставительный анализ с известнымспособом приводит к выводу, чта предлагаемый способ отличается тем, что устраняетпадтопление подрабатываемых обьектав,расположенных над границей начала отработки пласта.На фиг, 1 показано шахтное поле с водотоком; на фиг. 2 - толщи горных пород пооси водатока, вертикальный разрез; на фиг.3 и 4 - схемы, поясняющие предлагаемыйспособ.На шахтном поле 1 имеется водаток 2фиг, 1) с уклоном с севера на юг. Пластполезного ископаемого залегает на глубинев условиях, при которых исключается необходимость мер по охране гарных выработокот прорыва подземных вод при подрабатке 5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 вадотока. Отработку пласта полезного ископаемого начинают от границы 3 шахтного поля и ведут сначала вдоль русла вадатака против ега течения т.е. с юга на север, лава 1), а затем вдоль склонов снизу ввеах в там же направлении, также с юга на север (лава 2 и 3).В процессе и после отработки пласта полезного ископаемого на территории центральной и северной частей шахтного поля практически сохраняется режим поверхностного и подземного стоков и подработанная территория не подтапливается поверхностными или грунтовыми водами, поскольку при оседании земной поверхности, сопровождающей отработку пласта полезного ископаемого, не меняется направление уклона рельефа, В 1 ажной части шахтного поля и за ега пределами участок АВ на фиг, 2) уклон рельефа при определенных условиях например, начальный уклон меньше ожидаемого наклона земной поверхности от подработки) изменяется на противоположный, и для отвода воды с участка затопления проводится тоннель 5 с уклоном 1 т, равным или превышающим наименьший уклон для трубопроводов канализации 1, 1 т Ь. На участке полумульды апеделяемай па граничным углам д и ф ) длиной над границей начала отработки пласта 3 тоннель 5 проходят с уклоном, превышающим наименьший уклон для трубопроводов канализации нэ величину ожидаемого при падрэбатке наклона о земной поверхности, т,е. т 4+ о. В результате оседания горных пород при очистной выемке пласта первоначальный уклон выработки уменьшится на величину О, после чего будет выполняться условие, принятое для участка, распалаженнога за пределами зоны влияния подработки, т,е, т1 к. Одна устье 6 тоннеля 5 располагают В,тачке ожидаемого максимального оседания 7, другое устье 4 - ниже по течению водатака.П р и м е р. На пале 1 фиг. 3) шахты очистные работы па сближенным совместно разрабатываемым пластам 112 и К 1 о (2 на фиг, 3,4) с суммарной вынимаемой мощностью 11 м(7 м - 4 м) начинают От границьг 3 шахтного паля и ведут первой лавой по пласту к 12 и первой лавой па пласту 110 непосредственна под руслом в направлении против течения, а затем вторыми и третьими лавами па каждому пласту - под склонами в том же направлении, чта и первые лавы. Для отвода воды с участка затопления над границей начала отработки пластав проходят тоннель 5 сечением 8 м с уклоном 1 т= 2 х2х 10= 0,5 х 10 за пределами зоны-з звлияния очистных работ, определяемой по граничному углу д. На участке полумульды длиной- 250 м - с уклоном, характеризующимся данными таблицы.В таблице представлены значения уклона т тоннеля на участке полумульды с учетом ожидаемых при подработке наклонов о земной поверхности.При подработке тоннеля 5 пластами К 1 г и М 1 о его уклон изменится и станет равным т = 2 х 10 . Устье 6 тоннеля 5 распола-згают в точке 7 максимального оседания земной поверхности, а устье 4 - ниже по течению водотока. Поверхностная и грунтовая вода при этом не скапливается в зоне максимального оседания земной поверхности, а отводится по.тоннелю 5 вниз по течению водотока.Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является исключение подтопления подрабатываемых объектов, расположенных над границей начала отработки пласта полезного ископаемого эа счет отвода поверхностных и грунтовых вод по специальной выработке.Экономический эффект от использования предлагаемого способа достигается за счет снижения затрат на мероприятия по обеспечению бесперебойной эксплуатации подрабатываемых объектов и может составить для условий Карагандинского бассейна около 180 тыс. руб. в год. Изобретение предполагается использовать при разработке угольных пластов под. застроенными территориями при наличиина шахтном поле водотоков подземных вод 5 в угольных бассейнах страны, а также приразработке месторождений других полезных ископаемых. Формула изобретения 10 Способ защиты подрабатываемых объектов от подтопления грунтовыми и поверхностными водами, включающий отработку полезного ископаемого под естественным водотоком подземных вод против течения 15 водотока сначала вдоль его русла, а затемвдоль его склонов снизу вверх, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты подрабатываемых объектов от подтопления, расположенных 20 на земной поверхности над границей начала отработки полезного ископаемого, определяют место максимального оседания земной поверхности от подработки, а вдоль водотока проходят тоннель с уклоном, опре деляемым из соотношения т+ о, где т- уклон тоннеля;- наименьший уклон для трубопроводов канализации; о - ожидаемый наклон земной поверхности от подработки в заданной точке, причем одно иэ 30 устьев тоннеля устраивают в месте максимального оседания земной поверхности от подработки, а другое устье тоннеля устраивают ниже по течению водотока,1700242Составитель С. Сопилкоактор В. Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Т, ПалиЗаказ 4453 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5гарина, 10изводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород