RU2622971C1 - Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом - Google Patents
Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2622971C1 RU2622971C1 RU2016104259A RU2016104259A RU2622971C1 RU 2622971 C1 RU2622971 C1 RU 2622971C1 RU 2016104259 A RU2016104259 A RU 2016104259A RU 2016104259 A RU2016104259 A RU 2016104259A RU 2622971 C1 RU2622971 C1 RU 2622971C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mine
- water
- underground
- drainage
- anticlinal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F16/00—Drainage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке антиклинальных месторождений комбинированным способом. Техническим результатом является устранение многоступенчатости, снижение энергоемкости и повышение степени очистки шахтных вод. Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом, включающий сточные и дренажные канавы горных выработок, водосборники, насосные установки на нижних горизонтах шахт и разрезов, перекачные насосные установки с водосборниками или без них на подэтажах верхних горизонтов шахт, водосборники и систему очистки и обеззараживания шахтных вод на поверхности, связанные в единый комплекс сетью трубопроводов с запорной арматурой. Причем в подземные водосборники обоих крыльев антиклинального залегания угля, размещенные на нижних горизонтах горных выработок, раздельно самотеком поступают притоки подземных шахтных из сточных канав подземных горных выработок через комплексы предварительной очистки, которые служат для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм и несмешиваемых жидкостей и плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими способами, а затем насосными установками выдаются в водосборник, расположенный на нижнем горизонте разреза, где они смешиваются с шахтным притоком открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разреза или плавающем понтоне, выдаются в комплекс глубокой очистки воды на поверхности, откуда она после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических и химических способов стекает в поверхностный водосборник и после отстоя сбрасывается на рельеф местности или внешние водоемы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке антиклинальных месторождений комбинированным способом.
Известен способ осушения месторождения полезных ископаемых [1], который включает сбор подземных вод в коллектор вокруг зоны разработки месторождения руды с образованием депрессионной воронки за счет работы вееров восстающих водосбросных скважин, пробуренных с дренажной кольцевой выработки. Из коллектора выработки приток подают самотеком по трубопроводу подготовительной выработки в зумпф шахтного ствола для очистки и аккумуляции. Затем подают часть аккумулируемого притока с помощью насоса шахтного водоотлива по трубопроводу на поверхность в замкнутый трубопровод, а из него - в водоносный горизонт через предварительно пробуренные с поверхности в пределах депрессионной воронки закаченные скважины, обеспечивая такой режим закачки, чтобы дебит закачки Q3 был меньше дебита откачки Qо, а напоры Н3 подземных вод в области распространения закачиваемых вод были меньше напоров, но вне этой области, т.е. обеспечивают соблюдение условий Q3<Qо и H3<Hо.
Недостатками способа является сложность системы регулирования осушения.
Известен способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых [2], который включает отработку карьерного поля до экономически целесообразной глубины с внешним отвалообразованием вскрышных пород и карьерным водоотливом, проходку подземных вскрывающих выработок, постепенное заполнение отработанного карьера породами и отработку запасов полезного ископаемого ниже предельного положения дна карьера. Новым в способе является то, что на дне отработанного карьера перед отсыпкой пород сооружают дренирующие элементы шахтного водоотлива, отсыпают крепкие породы ниже подошвы основного водоносного коллектора, сверху укладывают слабофильтрующий материал и затем существенно глинистые породы, перекрывая ими кровлю основного водоносного коллектора, поддерживают работу карьерного водоотлива на период проходки подземных вскрывших выработок и отсыпки пород, проводят дренирование крепких скальных пород, а отработку подкарьерных запасов ведут под защитой отсыпанных пород с закладкой. Дренирующие элементы шахтного водоотлива включают горизонтальные фильтровые колонны и наклонные скважины, соединяющие фильтровые колонны с подземными горными выработками. В качестве слабофильтрующего материала может быть использован тканевый природный или искусственный материал, причем при дренировании крепких скальных пород производительность шахтного водоотлива должна превышать величину проскока дренажных вод через существенно глинистые породы.
Недостатками способа являются сложность и затратность реализации, а также ограниченная область применения.
Известен способ сбора и очистки шахтной воды, в котором производят сбор шахтной воды из горной выработки, очищаемого зумпфа скипового ствола, клетевого и скипового стволов. Подают собранную воду в осветляющие резервуары и очищают ее с последующим водоотводом. Перед сбором шахтной воды сооружают временную обойму между клетевым и скиповым стволами на горизонте очищения зумпфа скипового ствола. Во временной сбойке выполняют камеру главного водоотлива и осветляющие резервуары. Водоотвод производят в водосборники главного водоотлива.
Недостатками способа являются дополнительные капитальные вложения после строительства, затруднительная работа технологической работы скипового ствола
Известны шахтные водоотливы различного назначения стационарный (главный, участковый) при проведении подготовительных выработок и проходке вертикальных и наклонных стволов [4], одно- или многоступенчатые [5] для шахт и разрезов, принятые за прототип, включающие сточные и дренажные канавы, водосборники, насосные установки на нижних и промежуточных горизонтах шахт и разрезов, подэтажные перекачные насосные установки с водосборниками или без них на верхних горизонтах шахт, водосборники и систему очистки и обеззараживания шахтных вод на поверхности, связанные в единый комплекс сетью трубопроводов с запорной арматурой.
Недостатками шахтных водоотливов являются многоступенчатость, большие капитальные затраты и износ оборудования, высокая энергоемкость, низкая степень очистки шахтных вод.
Задачами изобретения являются устранение многоступенчатости, снижение капитальных затрат, энергоемкости и повышение степени очистки шахтных вод и износостойкости оборудования.
Решение поставленных задач достигается тем, что в подземные водосборники обоих крыльев антиклинального залегания угля, размещенные на нижних горизонтах горных выработок, раздельно самотеком поступают притоки подземных шахтных из сточных канав подземных горных выработок через комплексы предварительной очистки, которые служат для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм и несмешиваемых жидкостей и плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими способами, а затем насосными установками выдаются в водосборник, расположенный на нижнем горизонте разреза, где они смешиваются с шахтным притоком открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разреза или плавающем понтоне, выдаются в комплекс глубокой очистки воды на поверхности, откуда она после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических и химических способов стекает в поверхностный водосборник и после отстоя сбрасывается на рельеф местности или внешние водоемы.
Работа шахтного водоотлива при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен комбинированный способ разработки антиклинального угольного месторождения (вид сверху), а на фиг. 2 дан разрез А-А.
На чертежах приняты следующие условные обозначения: 1 - разрез (открытые работы), 2 - шахта (подземные работы), 3 - подземный водосборник, 4 - комплекс предварительной очистки воды, 5 - водосборник разреза, 6 - насосные установки шахты, 7 - насосные установки разреза, 8 - трубопровод, 9 - комплекс глубокой очистки воды, 10 - водосборник на поверхности.
Работа шахтного водоотлива заключается в следующем. Для обеспечения откачки подземных вод антиклинального месторождения угля вскрытого открытыми работами разреза 1 и крыльев антиклинали вскрытых и подготовленных подземными горными выработками шахты 2 на нижних горизонтах обустраиваются водосборники 3 для приема подземных вод, при этом подземные водосборники 3 антиклинальных крыльев имеют комплексы предварительной очистки воды 4, обеспечивающие отделение крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм и несмешиваемых жидкостей, а также плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими способами, что позволяет использовать насосные установки 6 с высоким напором.
В водосборник разреза 5 подаются насосными установками шахты 6 подземные воды раздельно из каждого крыла антиклинали, где они смешиваются с дренажными и подземными водами открытых горных работ и подаются насосной установкой разреза 7 по трубопроводу 8 на комплекс глубокой очистки воды 9, где производится очистка и обеззараживание воды с использованием механических, физических и химических способов и сброс ее в водосборник на поверхности 10, откуда она после отстоя сбрасывается на рельеф местности или внешние водоемы.
Технический результат достигается тем, что пульпа из подземных водосборников выдается шламовыми насосами и углесосами, которые имеют подачу 100-200 м из-за больших размеров выпускных окон, а многократная предварительная очистка шахтных притоков воды от взвешенных частиц размером до 0,15 мм и ее разбавление в местах сбора позволяет использовать насосы с подачей 600-800 м, что устраняет многоступенчатость водоотлива, снижает износ оборудования, повышает степень очистки воды. Использование предварительной очистки воды при подземной добыче угля не позволяет заиливаться подземным водосборникам, что снижает трудоемкость их очистки, а также дает возможность дорабатывать целики гидравлическим способом, тем самым снижает потери запасов.
Использованные источники
1. Патент РФ №2448216. Способ осушения месторождения полезных ископаемых. МПК Е 02 D19/00. Патентообл. ООО «научно-технический и экспертный центр». Авторы: Гезель Г.Н., Косогор В.И., Писарев О.И., Якушенко М.В. Заявл. 20.01.2010. Опубл. 20.04.2012.
2. Патент РФ №2165018. Способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых. МПК Е21С 41/00. Патентообл. АК «АЛРОСА» ЗАО. Авторы: Зильберг А.С., Крамсков Н.П., Лобанов В.В. Заявл. 14.07.1999. Опубл. 10.04.2001.
3. Патент РФ №2165018. Споб сбора и очистки шахтной воды. МПК Е02D 19/00. Патентообл. Терешкин Ф.Н. Авторы: Эдерман М.А., Штомпель А.И., Терешкин Ф.Н. и др. Заявл. 09.07.1991. Опубл. 15.12.1994.
4. Краткий справочник горного инженера. / Под общей ред. А.А. Бойко. - М.: Недра, 1971. - 520 с.
5. Справочник горного инженера. / Под. Общ. Ред. В.К. Бугарева. - М.: Гос. Научно-технич. Издат. Литерат. По горному делу. 1960. - 670 с.
Claims (1)
- Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом, включающий сточные и дренажные канавы горных выработок, водосборники, насосные установки на нижних горизонтах шахт и разрезов, перекачные насосные установки с водосборниками или без них на подэтажах верхних горизонтов шахт, водосборники и систему очистки и обеззараживания шахтных вод на поверхности, связанные в единый комплекс сетью трубопроводов с запорной арматурой, отличающийся тем, что в подземные водосборники обоих крыльев антиклинального залегания угля, размещенные на нижних горизонтах горных выработок, раздельно самотеком поступают притоки подземных шахтных из сточных канав подземных горных выработок через комплексы предварительной очистки, которые служат для отделения крупных и взвешенных частиц размером до 0,15 мм и несмешиваемых жидкостей и плавающих предметов с плотностью ниже воды механическими способами, а затем насосными установками выдаются в водосборник, расположенный на нижнем горизонте разреза, где они смешиваются с шахтным притоком открытых горных выработок и насосными установками, расположенными на бортах разреза или плавающем понтоне, выдаются в комплекс глубокой очистки воды на поверхности, откуда она после очистки и обеззараживания с использованием механических, физических и химических способов стекает в поверхностный водосборник и после отстоя сбрасывается на рельеф местности или внешние водоемы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016104259A RU2622971C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016104259A RU2622971C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2622971C1 true RU2622971C1 (ru) | 2017-06-21 |
Family
ID=59241402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016104259A RU2622971C1 (ru) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2622971C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113354191A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-09-07 | 重庆市环境保护工程设计研究院有限公司 | 一种矿山涌水综合治理控制***及方法 |
| CN114232766A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-03-25 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 一种露天矿场 |
| RU2780415C1 (ru) * | 2022-05-13 | 2022-09-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ разработки пластов длинными столбами по простиранию с обратным порядком отработки |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB747984A (en) * | 1953-03-31 | 1956-04-18 | Arthur Stephen Dawson | A method of extracting water-soluble ores from underground ore beds by solution mining |
| RU2024686C1 (ru) * | 1991-07-09 | 1994-12-15 | Федор Николаевич Терешкин | Способ сбора и очистки шахтной воды |
| RU2165018C2 (ru) * | 1999-07-14 | 2001-04-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" ЗАО | Способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых |
| RU2448216C2 (ru) * | 2010-01-20 | 2012-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический и экспертный центр новых экотехнологий в гидрогеологии и гидротехнике "НОВОТЭК" | Способ осушения месторождения полезных ископаемых |
-
2016
- 2016-02-09 RU RU2016104259A patent/RU2622971C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB747984A (en) * | 1953-03-31 | 1956-04-18 | Arthur Stephen Dawson | A method of extracting water-soluble ores from underground ore beds by solution mining |
| RU2024686C1 (ru) * | 1991-07-09 | 1994-12-15 | Федор Николаевич Терешкин | Способ сбора и очистки шахтной воды |
| RU2165018C2 (ru) * | 1999-07-14 | 2001-04-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" ЗАО | Способ комбинированной разработки обводненных месторождений полезных ископаемых |
| RU2448216C2 (ru) * | 2010-01-20 | 2012-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический и экспертный центр новых экотехнологий в гидрогеологии и гидротехнике "НОВОТЭК" | Способ осушения месторождения полезных ископаемых |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113354191A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-09-07 | 重庆市环境保护工程设计研究院有限公司 | 一种矿山涌水综合治理控制***及方法 |
| CN114232766A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-03-25 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 一种露天矿场 |
| RU2780415C1 (ru) * | 2022-05-13 | 2022-09-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ разработки пластов длинными столбами по простиранию с обратным порядком отработки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102704873B (zh) | 自带泥浆池及泥浆分离装置钻/冲孔灌注桩的施工设备 | |
| RU2448216C2 (ru) | Способ осушения месторождения полезных ископаемых | |
| RU2567927C2 (ru) | Подземная система управления водой для горных выработок | |
| RU2622971C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке антиклинальных угольных месторождений комбинированным способом | |
| CN207686763U (zh) | 采空区过滤水*** | |
| RU2627504C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке пологих и крутых пластов угольных месторождений комбинированным способом | |
| CN210737511U (zh) | 塔式地下水压力回灌设备 | |
| RU2590153C1 (ru) | Способ каскадного обезвоживания оползневого тела горных склонов или бортов карьера | |
| RU2382144C1 (ru) | Способ осушения трубкообразного месторождения полезных ископаемых | |
| RU2622972C1 (ru) | Шахтный водоотлив при разработке синклинальных угольных месторождений комбинированным способом | |
| RU2288361C1 (ru) | Способ разупрочнения и дезинтеграции глинистых песков россыпных месторождений | |
| RU2469191C1 (ru) | Способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых | |
| RU2666561C1 (ru) | Способ гидрогеодинамической очистки от нефтепродуктов водоносных пластов и гидрогеодинамическая ловушка для нефтепродуктов | |
| RU2114307C1 (ru) | Способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых площадного залегания | |
| RU2465405C2 (ru) | Способ осушения бортов карьеров с помощью систем комбинированных дренажных устройств | |
| CN104088664A (zh) | 一种向上填充采矿的矿井废水处理方法及*** | |
| CN105604605B (zh) | 复杂大水矿山地下矿井防突发涌水装置 | |
| CN104878801B (zh) | 方便清洗的砾卵石渗水层、其建筑方法及其清洗方法 | |
| CN110529118B (zh) | 一种长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天盆的方法 | |
| RU2798370C1 (ru) | Способ реконструкции обводненного рудника, отрабатываемого открыто-подземным способом | |
| RU2604492C1 (ru) | Способ очистки водных объектов от наносов | |
| RU107185U1 (ru) | Дренажный комплекс для защиты глубокого карьера от подземных вод | |
| RU2256075C1 (ru) | Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых | |
| Czaja | Mining and hydrological transformations in Upper Silesia from the fifteenth to the nineteenth century | |
| CN217872913U (zh) | 一种应用于矿区废水治理的降水引流井结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180210 |