способ ограничения поступления радона в горные выработки

Формула изобретения

Способ ограничения поступления радона в горные выработки, включающий бурение скважины из горных выработок в окружающий их массив горных пород и откачку радона, через скважины, отличающийся тем, что в призабойной части скважины создают и поддерживают давление, превышающее давление в стволе скважины.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к способам ограничения поступления радона, содержащегося в массиве горных пород в рабочие горные выработки.

Известен способ дегазации пластов, включающий бурение скважин в массив горных пород и откачку радона, поступающего в них из массива горных пород (см. “Руководство по дегазации угольных шахт”. - М.: Недра, 1975, с.7-8; 19-22).

Недостатком известного способа является то, что создание зоны разрежения в скважине и массиве горных пород, окружающем ее, стимулирует приток радона из отдаленных областей горного массива. Кроме того, из-за наличия трещин в горном массиве часть радона будет поступать в рабочие горные выработки, минуя скважину, и оказывать вредное воздействие на людей, работающих в выработке.

Наиболее близким по совокупности существующих признаков к заявленному является способ снижения поступления радона в горные выработки, включающий бурение скважин из горных выработок в массив горных пород, окружающий горные выработки, и откачку радона, поступающего в скважину из массива горных пород. Перед выпуском в атмосферу воздух, загрязненный радоном, пропускается через адсорбер с сорбентом (см. “Способы обеспечения радиационной безопасности при разведке и добыче урановых руд”. - М.: Энергоатомиздат, 1994, с.167).

Недостатком данного способа является необходимость бурения большого количества скважин для надежного сообщения с ними трещин массива.

Задачей настоящего изобретения является создание способа ограничения поступления радона в горные выработки из массива окружающих горных пород, обеспечивающего высокую эффективность снижения поступления радона в рабочие горные выработки.

Задача решена путем создания способа ограничения поступления радона в горные выработки, включающего в себя бурение скважин из горных выработок в окружающий их массив горных пород и откачку радона, поступающего в скважины из массива горных пород. Отличием способа согласно изобретению является то, что в призабойной части скважины создают и поддерживают давление, превышающее давление в стволе скважины.

Создание зоны повышенного давления в призабойной части скважины и массиве горных пород обеспечивает оттеснение радона, содержащегося в массиве горных пород, в более глубокие слои горного массива, что существенно снижает поступление радона в горные выработки через трещины в горном массиве, минуя скважины.

Способ поясняется чертежом, где изображена схема реализации способа.

На схеме показаны горная выработка 1, окружающий массив горных пород 2, трещины 3, скважина 4, отделяющая призабойную часть скважины от ствола герметичная перемычка 5, компрессор 6, сообщенный с призабойной частью скважины, и вакуум-насос 7, сообщенный со стволом скважины 4, труба для отвода загрязненного воздуха 8.

Пунктирной стрелкой показано направление движения загрязненного воздуха, сплошной - чистого.

Способ осуществляют следующим образом: скважина 1 разделяется герметичной перемычкой 5 на две части - призабойную и ствол (от призабойного участка до устья). Компрессор 6 закачивает в призабойную часть скважины 4 по специальной трубе чистый воздух под высоким давлением. Из призабойной части воздух распространяется по трещинам 3 в горном массиве 2, повышая давление в них и создавая тем самым область, в которой трещины заполнены сжатым воздухом. Сжатый воздух, закупорив собой трещины 3, препятствует поступлению по ним радона из глубины массива. Находясь под высоким давлением, воздух начинает двигаться по трещинам 3 из области высокого давления в области с низким давлением в глубину массива горных пород 2 и в сторону выработки 1. Для того чтобы уменьшить количество загрязненного воздуха, поступающего в выработку 1, минуя ствол скважины 4, в случае если трещина 3 сообщается с горной выработкой 1 и стволом скважины 4, в стволе вакуум-насосом 7 создается разрежение. Откачиваемый вакуум-насосом 7 загрязненный воздух по специальной трубе 8 отводится на нужное расстояние.

Предложенный способ по сравнению с известными способами ограничения поступления радона в рабочие горные выработки обеспечивает большую эффективность снижения поступления радона в горные выработки за счет оттеснения радона, содержащегося в массиве горных пород, в более глубокие слои массива.