способ направленного перемещения горных пород

Формула изобретения

1. СПОСОБ НАПРАВЛЕННОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающий бурение скважин в массив по проектному контуру, формирование полостей щелей по линии скольжения пород, заполнение полостей дренирующим материалом, подачу воды в щель, отличающийся тем, что щель ориентируют по проектной линии скольжения, скважины бурят с поверхности массива до проектной линии скольжения, размывают в скважинах полости до смыкания их в общую полость-щель, а воду в щель подают путем нагнетания ее под давлением в скважины, расположенные по контуру отработки до потери устойчивости массива.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полости заполняют дренирующим материалом, обладающим свойствами плывунов при заполнении его водой.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что размыв полостей производят гидродобычным агрегатом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам перемещения горных пород при вскрытии месторождений полезных ископаемых, при приведении в безопасное состояние откосов карьеров, при перемещении отвалов вскрышных пород в горном деле, а также может использоваться для нужд строительства.

Для перемещения горных пород используются способы разработки пород на месте их залегания механическим оборудованием с использованием экскаваторов, бульдозеров и скреперов и перемещения их в новое пространственное положение с использованием специальных транспортных средств или транспортирующих возможностей выемочного оборудования; способы взрывного перемещения горных пород (взрывы на сброс, на выброс), при которых используется метательная сила расширяющихся взрывных газов; способы гидравлического размыва горных пород, в которых направленным воздействием струи воды происходит разупрочнение породы и гидросмесь транспортируется самотеком или напорным оборудованием в новое пространственное положение.

Общим недостатком известных способов разработки и перемещения горных пород является высокая энергоемкость процессов из-за затрат энергии на разрушение и измельчение горных пород.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ гидравлической разработки наклонными слоями с самотечным транспортированием пульпы, в котором породы размываются наклонными слоями с самотечным транспортированием пульпы, при этом размыв осуществляется гидромониторами с верхней или нижней площадки уступа и пульпа транспортируется самотеком с применением лотков или пульпоприемных канав [1] Недостатками являются высокая энергоемкость процесса, повышенная землеемкость, значительная экологическая вредность способа гидравлической разработки.

Целью изобретения является повышение эффективности перемещения пород за счет регулируемого управления процессом перемещения при расширении области применения способа.

В способе направленного перемещения горных пород, включающем бурение скважин в массив по проектному контуру, формирование полостей щелей по линии скольжения пород, заполнение полостей дренирующим материалом, подачу воды в щель, щель ориентируют по проектной линии скольжения, размывают в скважинах полости до смыкания их в общую полость щель, а воду в щель подают путем нагнетания ее под давлением в скважины, расположенные по контуру отработки до потери устойчивости массива, полости заполняют дренирующим материалом, обладающим свойствами плывунов при заполнении его водой, размыв полостей производят гидродобычным агрегатом.

Существенное отличие способа направленного перемещения горных пород по заявке состоит в том, что щель ориентируют по проектной линии скольжения, размывают в скважинах полости до смыкания их в общую полость щель, а воду в щель подают путем нагнетания ее под давлением в скважины, расположенные по контуру отработки до потери устойчивости массива. Кроме того, полости заполняют дренирующим материалом, обладающим свойством плывунов при заполнении его водой, а размыв полостей производят гидродобычным агрегатом.

Способ направленного перемещения горных пород показан на фиг. 1, 2.

Способ включает скважины 1 с гидродобычным агрегатом 2, поверхность скольжения 3, с которой совпадает полость щель 4, заполняемая закладочным материалом 5, контурный ряд скважин 6, водоводы магистральный 7 и участковый 8, автоматическое отключающее устройство 9, блок массива в новом пространственном положении 10.

Для осуществления способа с поверхности массива горных пород бурятся скважины 1 до глубины заложения расчетной поверхности скольжения. В скважины опускается гидродобычной агрегат 2 для гидроразмыва и подъема пород на поверхность, в плоскости расчетной поверхности скольжения вымывается полость щель 4. После окончательного формирования полость щель заполняется фильтрующим минеральным закладочным материалом 5. По окончании формирования полости по всей поверхности скольжения в границах перемещаемого массива, через контурный ряд скважин 6 по сети магистрального 7 и участкового 8 водоводов подается вода под напором. Участковый водовод подсоединяется к магистральному водоводу через автоматическое отключающее устройство 9. Заполняя пространство между частицами закладочного материала, вода ведет к ослаблению сил сцепления по искусственно созданному слою, совпадающему с расчетной поверхностью скольжения. При превышении величины сдвигающих усилий над силами сцепления массив начнет перемещаться и занимает новое пространственное положение 10. С началом подвижки массива горных пород участковый водовод автоматически отсоединяется от магистрального, благодаря устройству 9.

Способ направленного перемещения горных пород позволяет снизить энергетические затраты, снизить на порядок удельный расход технологической воды, уменьшить экологическую вредность, улучшить показатель землеемкости горного производства.