способ осушения породоугольного массива

Формула изобретения

Способ осушения породоугольного массива, включающий предварительное бурение одного или нескольких рядов взрывных скважин в породоугольном массиве, отличающийся тем, что при подготовке к осушению породоугольного массива взрывные скважины бурят в одну линию на рабочих площадках породоугольного массива по контуру осушаемого породоугольного массива через 3-5 м друг от друга, при этом скважины бурят с перебуром на 1-3 м ниже отметки нижнего осушаемого уступа, а максимальную высоту осушаемого породоугольного массива ограничивают максимальной глубиной бурения бурового станка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Известен способ осушения блоков при бестранспортной технологии добычи угля специальными осушающими машинами типа «Legra» (Сапрыкин И.Е. Оптимизация взрывных пород на разрезах угольной компании «Кузбассразрезуголь» // Сапрыкин И.Е., Федотенко С.М., Гришин С.В., Кокин С.В., Федотенко В.С. / Горный журнал, 2006, № 11).

Недостатком известного способа осушения является то, что часто после осушения скважины за счет дебета воды она опять заполняется до первоначального уровня. Поэтому после осушения скважин необходимо в них размещать полиэтиленовые рукава и заряжать в них неводоустойчивые взрывчатые вещества (далее ВВ). Это приводит к значительному удорожанию ведения буровзрывных работ (далее БВР).

Известен также способ осушения блока с помощью создания дренажных щелей (И.Б.Катанов. Горное дело и окружающая среда. Влияние взрывных работ на изменение качества гидросферы и атмосферы в условиях разрезов Кузбасса. Учебное пособие. ГУ КузГТУ, Кемерово, 2004, с.46-48). Сооружение дренажной щели заключается в создании в анизотропном массиве вкрест простирания литологических разностей зоны дробления пород, характеризующейся высокой водопроницаемостью. Разрушение пород и создание в массиве сети трещин производят взрыванием предварительно пробуренных на рабочих площадках уступов одного или нескольких рядов взрывных скважин. В результате взрыва в массиве образуется раздробленная зона шириной 2-5 м, фильтрационные свойства которой в 100 и более раз выше, чем таковые для ненарушенных пород. Через сформированную щель происходит разгрузка водовмещающих слоев, что со временем приводит к понижению уровня подземных вод.

Недостатком данного способа является то, что между дренажными щелями формируется депрессионная воронка и если между щелями бурить взрывные скважины, то они будут частично обводнены, что не позволит при их взрывании использовать неводоустойчивые ВВ.

Технический результат заявляемого технического решения - снижение себестоимости взрываемой горной массы за счет применения неводоустойчивых ВВ вследствие осушения взрываемого породоугольного массива.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе осушения породоугольного массива, включающем предварительное бурение одного или нескольких рядов взрывных скважин в породоугольном массиве, согласно изобретению при подготовке к осушению породоугольного массива взрывные скважины бурят в одну линию на рабочих площадках породоугольного массива по контуру осушаемого породоугольного массива через 3-5 м друг от друга, при этом скважины бурят с перебуром на 1-3 м ниже отметки нижнего осушаемого уступа, а максимальную высоту осушаемого породоугольного массива ограничивают максимальной глубиной бурения бурового станка.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема отрабатываемого карьерного поля, на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - сечение В-В на фиг.2.

Способ осуществляют следующим образом.

Для подготовки к осушению породоугольного массива взрывные скважины 1 бурят в одну линию по контуру 2 осушаемой части породоугольного массива 3 через 3-5 м друг от друга, т.к. если расстояние между скважинами менее 3 м, то это дорого, а если более 5 м, то после взрыва может не образоваться щель. Скважины бурят на рабочих площадках 4 уступов 5. Осушаемый породоугольный массив 3 может иметь один или несколько уступов, при этом взрывные скважины 1 бурят с перебуром 1-3 метра ниже отметки нижнего уступа осушаемого породоугольного массива, т.к. данного перепада отметок достаточно, чтобы вода полностью ушла с осушаемого блока, затем ее отводят к водосборнику, а оттуда, если необходимо, откачивают водоотливной установкой, а максимальная высота осушаемого породоугольного массива ограничивается максимальной глубиной бурения бурового станка. Затем взрывные скважины 1 в контурном ряду 2 заряжают ВВ и взрывают, отделяя таким образом осушаемый породоугольный массив от всего породоугольного массива карьерного поля. Высачивающуюся из взорванного контурного ряда воду отводят к водосборнику, а оттуда откачивают водоотливной установкой. Затем таким же образом осушают следующий породоугольный массив.

Зарядку контурных скважин осуществляют следующим образом. На дно скважины на детонирующем шнуре опускают шашку ПТ-П500, затем заряжают донный заряд 80-120 кг. Затем на детонирующем шнуре вдоль скважины размещают гирлянду трехкилограммовых патронов 6ЖВ через 3 метра (удельный расход 1 кг на 1 пм скважины).

Пример конкретного применения способа.

Зарядка скважин в контурном ряду производилась на филиале угольной компании «Кузбассразрезуголь» (УК «КРУ») «Моховский угольный разрез» «Сартакинское поле» на горном участке № 4 при взрыве горных пород, состоящих из алевролита и песчаника. Контурный ряд был забурен станком DML № 8333. Контурным рядом был оконтурен породоугольный массив в два уступа каждый высотой 15 метров и длиной массива 180 метров. Скважины были забурены через 3 метра и глубиной ниже отметки нижнего уступа осушаемого породоугольного массива на 1,5-2 м, максимальная глубина скважины из контурного ряда составила 32 метра, минимальная 17 метров. На дно скважины на детонирующем шнуре опустили шашку ПТ-П500, затем осуществили механизированную зарядку нижней части скважины (донный заряд) сибиритом-1200 в количестве 100 кг. Затем на детонирующем шнуре вдоль скважины до дневной поверхности разместили гирлянду трехкилограммовых патронов 6ЖВ через 3 метра (удельный расход 1 кг на 1 пм скважины). Через пять дней после взрыва контурного ряда при обуривании уступов оконтуренного породоугольного массива вода в скважинах отсутствовала.

Заявляемый способ позволяет осушить породоугольный массив перед взрыванием и, как следствие этого, снизить себестоимость взрываемой горной массы за счет применения неводоустойчивых ВВ.