Способ отвалообразования при отработке пологих пластов

ЮЭ СОВЕТСКИХЦИАЛИСТИЧЕСКИХСПУБЛИК 45943 1 С 41/2 5)5 ОМИТЕТ ОСУДАРСТВЕНН гри И.Се про- раз- ытым(71) Производственное объединение ибыче угля "Якутуголь", разрез "Нерюнский"(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1134715, кл. Е 21 С 41/00, 1983.Авторское свидетельство СССРВ 1024590, кл, Е 21 С 41/02, 1981.(54) СПОСОБ ОТВАЛООБРАЗОВАНИЯОТРАБОТКЕ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВД 7) Изобретение относится к горноймышленности и м.б, использовано прраб. наклонных пластовых линий откр способом с внутренним отвалообразованием. Цель - повышение устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основания отвала. Подготовку основания отвала 9 ведут с формированием дренажной системы. При этом указанную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин (ВДС) 2, ВДС 2 обсаживают трубами. В основании отвала 9 образуют водоподводящие полости (ВП) 3, заполняемые дренирующим материалом в виде раздробленных пород, ВДС 2 гидравлически связывают ВП 3. Последние ориентируют по падению и простиранию пласта с образованием в породах основания отвала упорных выступов (УВ) 8. Отвод воды из выработан- Б ного пространства осуществляют по ВП 3.После подготовки основания отвала произ.5 10 15 20 30 35 40 водят отсыпку вскрышных пород, При формировании возможно создание диагонально расположенных к простиранию пласта ВП и УВ, В прилегающей к ВДС 2 ВП в процессе формирования последней выполняют заглубленную в массив пород основания отвала шламоосадительную емкость. Над сформированными УВ 8 возможна отИзобретение относится к горно-добывающей промышленности и может быть использовано при. разработке наклонных пластовых месторождений полезных ископаемых открытым способом с внутренним отвалообраэованием.Известен способ осушения пород почвы при отработке наклонных пластов полезного ископаемого, включающий формирование упорных целиков, воспринимающих нагрузку от отсыпанных внутренних отвалов, и водоотводящих каналов в виде дренажных труб, уложенных в почве пласта.Однако известный способ характеризуется значительными потерями полезного ископаемого в целиках, незначительной пропускной способностью дренажных труб, сложностью, а также возможностью промерзгния дренажной системы в зимнее время при реализации известного решения в суровых климатических условиях,Известен также способ осушения пород почвы выработанного пространства, предусматривающий взрывное рыхление по мере выемки запасов пород почвы с формированием таким образом водоотводящей системы и отсыпку затем на подготовленное таким образом основание вскрышных пород во внутренний отвал,Недостатком данного способа является то, что при использовании его на наклонных пластах внутренний отвал может потерять устойчивость, поскольку сформированная дренажная поверхность ровная, не имеет выступов или же не показана определенная ориентация дренажных полостей относительно элементов залегания пласта с целью повышения устойчивости отсыпаемого затем на эти полости отвала, Не решены вопросы реализации данного способа в суровых климатических условиях (низкие температуры), когда вследствие незначительной глубины рыхления сформированная дренажная полость может быть сыпка утепляющего слоя из вскрышных пород в период с положительными среднесуточными температурами, По поверхности ВП возможна прокладка дорог, Перед отсыпкой отвала в его основании возможно формирование дополнительных упорных элементов, Для этого частично извлекают обсадные трубы иэ ВДС 2. 5 з.п. Ф-лы, 4 ил. проморожена полностью, что не позволит осуществить отвод воды. Кроме того, дренируемые воды значительно загрязнены образующейся при взрывных работах пылью и породной мелочью, а воды поверхностного стока, также отводимые дренажной системой, тоже содержат твердые примеси.Цель изобретения - повышение устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основания отвала,Поставленная цель достигается тем, что в способе отвалообразования при отработке пологих пластов, предусматривающем подготовку основания отвала формированием дренажной системы с образованием в основании отвала полостей, заполненных дренирующим материалом в виде раздробленных пород, отвод воды из выработанного пространства по указанным полостям и отсыпку вскрышных пород на подготовленное основание, дренажную систему формируют бурением вертикальных дренажных скважин с последующей их обсадкой трубами, гидравлически связанных водоподводящими полостями, с ориентацией последних по падению и простиранию пласта и образованием при этом в породах основания упорных выступов, при этом на осушаемом участке дополнительно Формируют диагонально расположенные к линии простирания водоподводящие полости и упорные породные выступы для повышения степени очистки дренируемых вод, в подводящей полости в прилегающем к вертикальной дренажной скважине районе Формируют заглубленную в породах почвы шламоосадительную емкость, для,сокращения объемов бурения,над сформированными упорными выступами осуществляют отсыпку утепляющего слоя из вскрышных пород во время года с положительными среднесуточными температурами, осуществляют прокладку дорог по поверхности водоподводящих полостей, расположенных по простиранию пласта, а перед отсыпкой отвала В процессе формирования водоподвов его основании формируют дополнитель- дящих полостей 3-5 в породах почвы форныеупорныеэлементыпутемчастичногоиз- мируются упорные выступы 8, которые .влечения обсадных труб вертикальных препятствуютсдвигуотвала 9, отсыпаемогодренажных скважин, 5 в выработанном пространстве. В связи са фиг. 1 представлен дренируемый различным пространственным положениемучасток, разрез вкрест простирания; на фиг. водоподводящих полостей 3 - 5 относитель 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел на но линии простирания пласта формируемыеф ф . - у а фиг. 1. упорные выступы 8 также имеюг различнуюСпособ реализуют следующим образом, 10 ориентацию. Наиболее предпочтительная сВ процессе отработки запасов пологого точки зрения повышения устойчивости отпласта с углом падения бурят обсаживае- вала ориентация выступов 8 по простира-,мые трубами вертикальные дренажные нию пластов и несколько менеескважины 2. Расстояния по простиранию диагональное расположение,между скважинами 2 определяются конк Диагональное расположение водоподретными. горно-геологическими условиями водящей полости 5 целесообразно при(величина водопритока, фильтрационные больших водопритоках и значительных разхарактеристики пород и др,) и могут дости- мерах осушаемых участков 7.гать величины 200 - 500 м. Расстояние между и илегающих к скважине участкахдренажными скважинами 2 по падению оп водоподводящих полостей может бытьределяется годовым подвиганием горных сформирована шламоосадительная полостьработ. Дренажные скважины,2 соединяют 10 путем увеличения длины взрывных скваидруг с другом как по "падению, так и по жин 6, Это позволит повысить очистку рростиранию пласта 1 сетью водоподводя- нируемых вод, улучшить таким образомщих полостей 3-5, которые создают путем 25 условия эксплуатации насосного обор добурения и взрывания скважин 6. Полости 3, вания и снизить затраты на последующуюрасположенные по падению пласта, явля- очистку этих вод,ются водоподводяшими и обеспечивают Для снижения объема буровзрывныхдренаж подземных и поверхностных вод к работ глубина наиболее мелког чадр кважинам 2 как с осушаемого 30 лости 3 может быть уменьшена за счет отенажным скваучастка 7, так и с вышерасположенных. сыпки в теплое время года на этот участокр ме функций подвода воды некоторого объема вскрышных пород, коток скважинам 2 вследствие своей простран-. рые затем будут защищать этот участок отственной ориентации дополнительно вы- промерзания,полняют оградительные функции, 35 Прокладку дорог, расположенных папредотвращая проникновение подземных раллельно линии фронта очистных работвод к действующим уступам, для чего поло- полностью или частично, целесообразности 4,5 выполняют более глубокими, исходя осуществлять по поверхности разрыхляеиз требования перехвата ими подземных мых пород водоподводящих полостей 4,вод. При формировании полости 3 необхо ориентированных по простиранию пласта,димо исходить из требования формирова- В этом случае часть этих пород срезаютния наиболее мелкого ее участка глубиной бульдозером и перемещают или к местуи=и + Л складирования, или же укладывают в телогде Л - глубина сезонного промерзания по-: возводимой дорожной насыпи, Частичное45 уплотнение разрыхленных пород, котои - минимальнонеобходимая мощ- рое будет иметь место вследствие прохоностьразрыхления пород,обеспечивающая да транспортных средств, не окажет.пропуск воды в зимний период(определяет- сколь-либо существенного влияния не проницаеся эмпирическим путем или соответствую- мость расположенных на значительной глуби 50 не разрыхленных пород, и сократит в то жеДанная поверхность. полостей 3 - 5 время затраты на строительство автомо-.выполняется с уклоном Р 5 в сторону бильных или иных дорог, коммуникаций исоответствующей скважины 2 для обес- т.п.печения притока в нее воды. Таким обра- При понижении горных работ формирузом, длина взрывных скважин 6 полостей 55 ют подобные осушаемые участки 7 на ниж 3 - 5 будет различной, определяемой в каж- них горизонтах, при этом оборудованиедом случае исходя из конкретных условий дренажных скважин 2 демонтируют и по(угол падения пласта, расстояние скважины вторно используют на нижних участках, а6 от дренажной скважины 2 и др,). подземные и поверхностные воды по полостям 3, 5 перепускают на нижние горизонты,1745943 оо е ее о оо оео ео ое е ео ееое ее ео о ое е оо где их затем отводят через скважины 2. Обсадные трубы дренажных скважин 2 извлекают и повторно используют. 8 оэможночастичное извлечение обсадной трубы иэскважины 2, при этом один ее конец оставляют в скважине, а второй устанавливают нанекоторой высоте над поверхностью почвывыработанного пространства с формированием таким образом упорного элемента восновании отвала, После засыпки этой трубы вскрышными породами внутреннего отвала отрезок трубы будет препятствоватьсползанию отвала к очистному забою, Вместо обсадной трубы в качестве подобногоанкерующего элемента могут быть испольэованы бывшие в употреблении рельсы, трубы идр,Формула изобретения1. Способ отвалообраэования при отработке пологих пластов, включающий подготовку основания отвала формированиемдренажной системы с образованием в основании отвала полостей, заполненных дренирующим материалом в виде раздробленныхпород, отвод воды из выработанного пространства по указанным полостям иотсыпкувскрышных пород на подготовленное основание,отличающийсятем,что,сцельюповышения устойчивости отвала при снижении трудозатрат на дренаж пород основания отвала. дренажную систему формируютбурением вертикальных дренажных скважин с последующей их обсадкой трубами,гидравлически связанных водоподводящими полостями с ориентацией последних по 35 падению и простиранию пласта и образованием при этом в породах основания отвала упорных выступов.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что формируют дополнительные диагонально расположенные к простиранию пласта водоподводящие полости и упорные породные выступы.3, Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени очистки дренируемых вод, в прилегающей к вертикальной дренажной скважине водо- подводящей полости в процессе формирования последней выполняют заглу 5 ленную в массив пород основания отвала шламоосадительную емкость.4. Способ по пп, 1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения объемов бурения, над сформированными упорными выступами осуществляют отсыпку утепляю- щего слоя иэ вскрышных пород в период с положительными среднесуточными температурами.5. Способ по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения объемов работ, осуществляют прокладку дорог по поверхности водоподводящих полостей, расположенных по простиранию пласта,б. Способ по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения устойчивости отвала, перед отсыпкой отвала в его основании формируют дополнительные упорные элементы путем частичного извлечения обсадных труб вертикальных дренажных скважин.1745943р иг. 3Составитель Ю, Толченкинактор В, Данко Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид каз 2374 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101