Способ очистки и захоронения осадков шахтных вод в подземных условиях

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет упростить процессы очистки и захоронения осадков шахтных вод (ШВ) с частичным оставлением ШВ в недрах, сократить капитальные и трудовые затраты, а также сократить объемы горных выработок. Обработку запасов в пределах шахтного поля первоначально осуществляют в уклонной его части, В центре панели проходят центральные уклонные выработки, а на флангах - фланговые. Горные работы ведут ярусами в восходящем порядке. Ярусные штреки проходят с уклоном в сторону фланговых наклонных выработок (НВ). ШВ со взвешенными частицами из очистных и подготовительных выработок по штрекам дренируют в направлении фланговых НВ 5. Далее в выработанное пространство (ВП). Обрушенные породы выполняют роль фильтра. По мере заполнения ШВ пустот ВП 6 и ранее погашенных выработок 7 происходит выпадение взвешенных частиц. При этом у сопряжения штреков с центральными НВ 8 скапливают ШВ в очищенном виде. В нижней части центральных Н В сооружают временную водоотливную установку. Очищенную ШВ подают на откаточный горизонт3. По квершлагам 10 ШВ подают к главному водоотливному комплексу и выдают на поверхность.При ведении горных работ выше откаточного горизонта ШВ.со взвешенными частицами из очистных 11 подготовленных 12 работ по штрекам 13 дренируют к центральным НВ 14. Далее ее самотеком подают на откаточный горизонт 3 и по безнапорному трубопроводу 5 и ВП и в ранее погашенные выработки 7. Очищенную ШВ насосом установкой 17 перекачивают на откаточный горизонт . Далее ее самотеком направляют по квершлагам 10 к главному водоотливному комплексу для последующей выдачи на поверхность . 4 ил.. СО с VI N 00 feb 00 Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg)s Е 21 С 41/18.С 02 F 1/52

™upped

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВСЕИ ОЗНИ © ААТЕНТНа --...

ЕХМФМКЬф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826840/03 (22) 18.05.90 (46) 23.04.92, Бюл. М 15 (71) Государственный проектный институт

"Южгипрошахт" (72) С.П.Коптилов, М.А.Эйдерман, В.И.Рубин и А.Б.Евтушенко (53) 622.271 (088.8) (56) Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт. ВНТБ-1-86, МУП СССР, раздел 5.

Научно-технический реферативный сборник "Рационализаторские предложения и изобретения, рекомендуемые министерством для внедрения в угольной промышленности" — М.: МУП СССР,. ЦНИЭИуголь, вып. 8, с. 17 — 19. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ И ЗАХОРОНЕНИЯ

ОСАДКОВ ШАХТНЫХ ВОД В ПОДЗЕМНЫХ

УСЛОВИЯХ (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет упростить процессы очистки и захоронения осадков шахтных вод(ШВ) с частичным оставлением

ШВ в недрах, сократить капитальные и трудовые затраты, а также сократить объемы горных выработок. Обработку запасов в пределах шахтного поля первоначально осуществляют в уклонной его части, В центре панели проходят центральные уклонные выработки, а на флангах — фланговые. Горные работы ведут ярусами в восходящем

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для очистки и захоронения осадков шахтных вод в подземных условиях при ведении горных работ на новых шахтах или новых горизонтах.

Проблема очистки и захоронения осадков шахтных вод в настоящее время остает.... Ж„„1728489 А1 порядке. Ярусные штреки проходят с уклоном в сторону фланговых наклонных выработок (НВ). ШВ со взвешенными частицами из очистных и подготовительных выработок по штрекам дренируют в направлении фланговых НВ 5. Далее в выработанное пространство (ВП). Обрушенные породы выполняют роль фильтра. По мере заполнения ШВ пустот ВП 6 и ранее погашенных выработок 7 происходит выпадение взвешенных частиц. При этом у сопряжения штреков с центральными HB 8 скапливают

ШВ в очищенном виде. В нижней части центральных Н В сооружают временную водоотливную установку. Очищенную ШВ подают на откаточный горизонт3. По квершлагам 10

ШВ подают к главному водоотливному комплексу и выдают на поверхность.При ведении горных работ выше откаточного горизонта ШВ.со взвешенными частицами из очистных 11 подготовленных 12 работ по штрекам 13 дренируют к центральным HB

14. Далее ее самотеком подают на откаточный горизонт 3 и по безнапорному трубопроводу 5 и ВП и в ранее погашенные выработки 7. Очищенную ШВ насосом установкой 17 перекачивают на откаточный горизонт. Далее ее самотеком направляют по квершлагам 10 к главному водоотливному комплексу для последующей выдачи на поверхность. 4 ил. ся актуальной, причем большое значение придается необходимости сокращения площадей, занятых под строительство дорогостоящих очистных сооружений с насосными станциями на поверхности.

Известен способ очистки шахтных вод, по которому шахтная вода со взвешенными

1728489

30

50 частицами из горных работ поступает в водосборник главного водоотливного комплекса, расположенного в околоствольном дворе этого горизонта (1), Для уменьшения количества взвешенных частиц в шахтной воде перед водосборниками главного водоотливного комплекса сооружают отстойники или осветляющие резервуары., чистка которых в настоящее время производится скреперными лебедками с погрузкой осадка в вагонетку.

Однако отстойники или осветляющие резервуары водоотливного комплекса не обеспечивают полную очистку шахтной воды от твердых взвешенных частиц, в результате чего шахтная вода вместе с осадком поступает к всасам насосов и по трубам, проложенным в шахтном стволе, перекачивается на поверхность к очистным сооружениям для окончательной очистки и обеззаражения.

Недостатком этого способа очистки. шахтной воды является необходимость строительства дорогостоящих очистных сооружений на поверхности шахт, для размещения которых требуются значительные земельные площади, так как вода в них должна отстаиваться в течение 7 — 10 сут. Также трудоемкой является операция чистки этих сооружений от осадка, Кроме того, содержание взвешенных частиц в откачиваемой шахтной воде отрицательно сказывается на режиме работы очистки сооружений и тем самым ухудшает экологическую обстановку, Наиболее близким к предлагаемому способу является способ очистки шахтных вод в подземных условиях с использованием водосборников-отстойников и с разгрузкой осадка в выработанное пространство шахты (2).

Известный способ осуществляется следуюЩим образом. Шахтная вода со взвешенными частицами по водосточным канавкам поступает в водосборник-отстойник, который состоит из двух ветвей. В средней части каждой ветви водосборника-отстойника возводится плотина-перемычка, которая обеспечивает снижение скорости потока воды за счет увеличения высоты проточного слоя. При этом основная масса взвешенных частиц оседает в первой части водосборника-отстойника, а во вторую его часть через плотину-перемычку переливается уже очищенная вода. Чистка водосборников-отстойников производится с помощью гидроэлеватора с подачей шлама по транспортному трубопроводу в выработанное пространство, в качестве которого а гут использоваться как ранее отработанные участки шахт, так и выемочные поля действующего горизонта. Очищенную воду из водосборника-отстойника подают по трубам в водосборники главного водоотливного комплекса, а затем с помощью насосов выдают ее на поверхность, Недостатками известного способа очистки шахтных вод являются; необходимость сооружения отстойников с устройствами для их механизированной чистки, что приводит к дополнительным капитальным и эксплуатационным затратам; ограниченная область применения (выработанное пространство должно располагаться ниже по падению горизонта водоотлива, а кроме того, только при наличии пластов несамовозгорающихся углей), Целью изобретения является упрощение процесса очистки и захоронения осадков шахтных вод с частичным оставлением воды в недрах, сокращение капитальных и трудовых затрат, а также сокращение объемов горных выработок, Достигается это тем, что в известном способе очистки и захоронения осадков шахтных вод в подземных условиях, включающем проведение подготовительных фланговых и центральных горных выработок, отработку запасов шахтного поля, дренирование и сбор шахтной воды, осаждение и захоронение осадков, подачу очищенной шахтной воды на горизонт главного водоотлива и на поверхность первоначально отрабатывают запасы в уклонном поле ярусами в восходящем порядке, а шахтную воду перепускают по фланговым выработкам в выработанное пространство отработанного яруса и ведут захоронение осадка, а очищенную воду на горизонт главного водоотлива подают по центральному уклону.

Совмещение операций по очистке шахтной воды и захоронению шлама позволяет упростить процесс очистки, сократить капитальные и трудовые затраты, кроме того, сократить объемы горных выработок, Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что первоначально обрабатывают запасы в уклонном поле ярусами в восходящем порядке, а шахтную воду перепускают по фланговым выработкам в выработанное пространство отработанного яруса и ведут захоронение осадков, а очищенную воду на горизонт главного водоотлива подают по центральному уклону.

Это позволяет сделать вывод, что заявляемый способ соответствует критерию новизна

При изучении других известных технических решений в данной области техники, 1728489 признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они соответствуют критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен способ очистки шахтных вод в подземных условиях при ведении горных работ ниже откаточного горизонта, в плане; на фиг. 2 — то же, при ведении горных работ выше откаточного горизонта, вид в плане; на фиг. 3 — то же, разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — то же, разрез по 6-6 на фиг, 2.

Отработку запасов в пределах шахтного поля первоначально осуществляют в уклонной его части. С этой целью вблизи шахтных стволов производят подготовку центральной панели уклонного поля. Кроме того, в центре панели проходят центральные уклонные выработки, а на флангах — фланговые. Причем зти выработки проходят сразу до нижней границы шахтного поля. Первоначально для эксплуатации подготавливают самый нижний ярус, а затем по мере отработки ярусов горные работы переходят на вышележащий ярус. У центральных и фланговых наклонных выработок на ярусах сооружают приемно-отправительные площадки, Ярусные штреки проходят с уклоном в сторону фланговых наклонных выработок.

Способ очистки и захоронения осадков шахтных вод в подземных условиях осуществляется следующим образом, Шахтная вода со взвешенными частицами из очистных 1 и подготовительных 2 работ, расположенных ниже откаточного горизонта 3, по штрекам 4 дренирует в направлении фланговых наклонных выработок 5 и далее в выработанное пространство

6 нижележащих горных работ, которое используется в качестве осветляющей емкости, а обрушенные породы выполняют роль фильтра. По мере заполнения шахтной водой пустот выработанного пространства 6 и ранее погашенных выработок 7 происходит выпадение взвешенных частиц,.то есть фильтрация шахтной воды от шлама с одновременным захоронением последнего в выработанном пространстве, в результате чего у сопряжения штреков 4 с центральными наклонными выработками 8 скапливается шахтная вода в очищенном виде. В нижней части центральных наклонных выработок 8 сооружают временную насосную установку 9, с помощью которой очищенную

35 шахтных вод в подземных условиях, включа, ющий проведение подготовительных флак.

45

5

30 шахтную воду подают на откаточный горизонт 3. откуда она самотеком по квершлагэм

10 поступает к главному водоотливному комплексу для выдачи на поверхность, При ведении горных работ выше откаточного горизонта 3 шахтная вода со взвешенными частицами из очистных 11 подготовительных 12 работ по штрекам 13 дренирует к центральным наклонным выработкам 14, по которым она самотеком поступает на откаточный горизонт 3, и далее по безнапорному трубопроводу 5, проложенному во фланговых наклонных выработках 5, шахтная вода поступает в выработанное пространство 6 и в. ранее погашенные выработки 7, расположенные ниже откаточного горизонта 3, где происходит выпадение взвешенных частиц, то есть фильтрация шахтной воды с одновременным захоронением осадков. Очищенная шахтная вода скапливается у сопряжения штреков 16 с центральными наклонными выработками 8, откуда ее насосной установкой 17 перекачивают на откаточный горизонт, и далее она самотеком по квершлагам 10 поступает к главному водоотливному комплексу для по-следующей выдачи на поверхность. Использование предполагаемого способа упрощает процесс очистки шахтных вод. сокращает капитальные и трудовые эатрагы, э также объемы горных выработок и сооружений на поверхности.

Фо рмула изобретения

Способ очистки и захоронения осадков говых и центральных горных выработок, отработку запасов шахтного поля, дренирование и сбор шахтной воды, осаждение и захоронение осадков, подачу очищенной шахтной воды на горизонт главного водоотлива и на поверхность, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса очистки и захоронения осадков шахтных вод с частичным оставлением воды в недрах, сокращения капитальных и трудовых затрат, а также сокращения объемов горных выработок, первоначально обрабатывают запасы в уклонном поле ярусами в восходящем порядке, а шахтную воду перепускают по фланговым выработкам в выработанное пространство отработанного ярус" и ведут захоронение осадков, а-очищенную воду на горизонт главного водоотлива подают пс центральному уклону.

1728489

XII

)сломаные ооозиачения; зачиненная «оома — — очищенная дода

- — м- пашшенные гарные оырадодки уклон поч3ы hlpadomxv

QCQd6if 1> . уровень зеркала 5обы

1728489

1728489

А-A

Составитель В,Тычина

Редактор Е,Полионовэ Техред М.Моргентал Корректор T.Ïýëèé

Заказ 1694 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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