Способ защиты подрабатываемых объектов от подтопления грунтовыми и поверхностными водами

 

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность защиты 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, равным IT IK + lo, где IK - наименьший уклон трубопроводов канализации, 10 - 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., 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 41/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Май f

Май 2 а8о З (21) 4794042/03 (22) 19.02.90 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) А.С.Ведяшкин (53) 622.271(088.8) (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 ВО ДАМИ (57) Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность эащи,, Я2„„1700242 Al ты подрабаты ваемых 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, равным !т !к + 1о, где 1к — наименьший уклон трубопроводов канализации, i<— 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., 4 ил.

1700242

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых Для защиты пОДрэбэтыВэемых объектов от подтопления грунтовыми и поверхностными водами.

Известен способ защиты падрабатываемых обьектов m подтопления грунтовыми и поверхностными ВОдами, Включающий Отработку полезного ископаемого пад естественным водотоком подземных Вод и формирОВэние уклона русла ВодатОка.

Недостатком этого способа являются большие объемы дренажных работ, Известен также способ защиты подрабатываемых обьектов от подтопления грунтовыми и поверхностными водами, включающий проведение отработки полез1 ного ископаемого против течения вадатака, с первоочередной выемкой полезного ископаемого вдоль русла вадотока, а затем—

Вдоль.его скланОВ снизу BDIBpx.

Недостатком способа является его невысокая эффективность, поскольку над границей начала отработки полезного ископаемого водаток получает обратный уклон, чта приВОДит к подтоплению падрэбатываемых обьектов на этом участке.

Цель изобретения — повышение эффективности способа за счет исключения подтопления подрабатываемых обьектав, расположенных над границей начала отработки полезногО искапаемагG.

Указанная цель достигается тем, что вдоль вадатока проходят тоннель с уклоном

Iт, определяемым из соотношения IT» 1к+ 1,, где Iк - наименьший уклон трубопроводов канализации, Iо — ожидаемый наклон зем ной поверхности в данной точке ат подработки, причем одно из устьев тоннеля располагают в точке максимального оседания земной поверхности, а другое — ниже по течению водотока.

Сопоставительный анализ с известным способом приводит к выводу, чта предлагаемый способ отличается тем, что устраняет падтопление подрабатываемых объектов, расположенных над границей начала отработки пласта.

На фиг, 1 показана шахтное поле с вадотоком; на фиг. 2 — толщи горных пород по оси водатока, вертикальный разрез; на фиг.

3 и 4 — схемы, поясняющие предлагаемый способ.

На шахтном пале 1 имеется водоток 2 (фиг, 1) с уклоном с севера на юг. Пласт полезного ископаемого залегает на глубине в условиях, при которых исключается необходимость мер по охране гарных выработок от прорыва подземных вод при подрэботке

1О

2О

3О

5О

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, лана

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 паля 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 ажнай части шахтного поля и за ега пределами (участок AB 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 1т, равным или превышающим наименьший уклон для трубопроводов канализации !к, Iт»4. На участке полумульды (апеделяемай па граничным углам д и ф ) длиной L над границей начала отработки пласта 3 тоннель 5 проходят с уклоном, превышающим наименьший уклон для трубопроводов канализации на величину ожидаемого при падрэбатке наклона !о земной поверхности, т,е. !т» !к+ 1 . В результате оседания горных пород при очистной выемке пласта первоначальный уклон выработки уменьшится на величину io, после чего будет выполняться условие, принятое для участка, расположенного эа пределами зоны влияния подработки, т,е, т «» 1к. Одна устье 6 тоннеля 5 располагают в,тачке ожидаемого максимального оседания 7, другое устье 4 — ниже па течению вадатака.

Пример. На поле 1 (фиг. 3) шахты очистные работы r a сближенным совместна разрабатываемым пластам k<2 и kIo (2 на фиг, 3,4) с суммарной вынимаемой мощностью 11 м(7 м — 4 м) начинают от границьг3 шахтного паля и ведут первой лавой по пласту k>2 и первой лавой па пласту kIo непосредственна пад руслом в направлении против течения, а затем вторыми и третьими лавами па каждому пласту — под склонами в том же направлении, что и первые лавы. Для отвода воды с участка затопления над границей начала отработки пластав проходят тоннель 5 сечением 8 м с уклоном Iт = 2 х

1 >00242 х10 >1» = 0,5 х 10 за пределами зоны

-з з влияния очистных работ, определяемой по граничному углу д. На участке полумульды длиной L - 250 м — с уклоном, харак еризующимся данными таблицы.

В таблице представлены значения уклона I тоннеля на участке полумульды с учетом ожидаемых при подработке наклонов Ig земной поверхности.

При подработке тоннеля 5 пластами

k<2 и k = 2 х 10 . Устье 6 тоннеля 5 распола-з гают 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 наличии на шахтном поле водотоков подземных вод

5 в угольных бассейнах страны, а также при разработке 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 затем вдоль его склонов снизу вверх, о т л и ч а ющ и и сятем,,что, с целью повышения эффективности защиты подрабат ываемых 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, опре25 деляемым из соотношения 1т 1»+ Io, где 1 — уклон тоннеля;!» — наименьший уклон для трубопроводов канализации; 4 — ожидаемый наклон земной поверхности от подработки s 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.

1700242

Составитель C. Сопилко

Редактор B. Бугренкова Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т, Палий

Заказ 4453 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101