RU2742480C1

RU2742480C1 - Method of mining enterprise water discharge

Info

Publication number: RU2742480C1
Application number: RU2020122079A
Authority: RU
Inventors: Марина Владимировна Рыльникова; Виктор Сергеевич Федотенко; Егор Алексеевич Князькин
Original assignee: Марина Владимировна Рыльникова; Виктор Сергеевич Федотенко; Егор Алексеевич Князькин
Priority date: 2020-07-03
Filing date: 2020-07-03
Publication date: 2021-02-08

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to drainage of deposits, particularly to mine and mine water discharge. Method of water discharge of mining enterprise includes accumulation of water inflows from all operating horizons on lower horizon, creation of water collector on water discharge horizon, water supply to pump, water delivery to surface. Water inflows from horizons located above water-drain horizon are directed to bypass wells connecting horizons located above water-drain horizon, and water-discharge horizon, and forming system of communicating vessels. Then, water inflows are cleaned from horizons located above water-drain horizon by means of hydrocyclone located on water discharge horizon, note here that water head is maintained in bypass wells connecting horizons located above water discharge horizon and water discharge horizon required for hydrocyclone operation.

EFFECT: reduction of scope of works aimed at creation and maintenance of water collectors located on each production horizon above the water discharge horizon.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области осушения месторождений, а конкретно к области рудничного и шахтного водоотлива.The invention relates to the field of drainage of deposits, and specifically to the field of mine and mine drainage.

Подземная разработка рудных и угольных месторождений зачастую сопровождается обильным водопротоком подземных вод в действующие выработки. Для предотвращения затопления горных предприятий создают систему водоотлива.Underground mining of ore and coal deposits is often accompanied by an abundant water flow of underground waters into the existing workings. To prevent flooding of mining enterprises, a drainage system is created.

Известен способ водоотлива горного предприятия, включающий аккумулирование водопритоков со всех эксплуатационных горизонтов на нижнем горизонте, создание водосборника на водоотливном горизонте, подачу воды в насос, выдачу воды на поверхность (RU 2454568).There is a known method of drainage of a mining enterprise, including the accumulation of water inflows from all production horizons on the lower horizon, the creation of a drainage basin on the drainage horizon, water supply to the pump, water delivery to the surface (RU 2454568).

Недостатком известного изобретения является большой объем работ, направленный на создание и поддержание в работе водосборников на каждом эксплуатационном горизонте, расположенном выше водоотливного горизонта, выполнение которого определяется необходимостью перед подачей воды на насос выполнять ее очистку.The disadvantage of the known invention is a large amount of work aimed at creating and maintaining in operation water collectors at each production horizon located above the drainage horizon, the implementation of which is determined by the need to clean it before supplying water to the pump.

Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение объема работ, направленного на создание и поддержание в работе водосборников, расположенных на каждом эксплуатационном горизонте выше водоотливного горизонта.The technical result of the claimed invention is to reduce the amount of work aimed at creating and maintaining in operation the water collectors located at each production horizon above the drainage horizon.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе водоотлива горного предприятия, включающего аккумулирование водопритоков со всех эксплуатационных горизонтов на нижнем горизонте, создание водосборника на водоотливном горизонте, подачу воды на насос, выдачу воды на поверхность, согласно изобретению водопритоки с горизонтов, расположенных выше водоотливного горизонта, направляют в перепускные скважины, соединяющие горизонты, расположенные выше водоотливного горизонта, и водоотливной горизонт, и образующие систему сообщающихся сосудов, затем производят очистку водопритоков с горизонтов, расположенных выше водоотливного горизонта, при помощи гидроциклона, расположенного на водоотливном горизонте, при этом поддерживают напор воды в перепускных скважинах, соединяющих горизонты, расположенные выше водоотливного горизонта, и водоотливной горизонт, необходимый для работы гидроциклона.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of drainage of a mining enterprise, which includes the accumulation of water inflows from all production horizons on the lower horizon, the creation of a drainage basin on the drainage horizon, water supply to the pump, water delivery to the surface, according to the invention, water inflows from the horizons located above drainage horizon, directed into bypass wells connecting the horizons located above the drainage horizon and the drainage horizon, and forming a system of communicating vessels, then purify water inflows from the horizons located above the drainage horizon using a hydrocyclone located on the drainage horizon, while maintaining the water pressure in the bypass wells connecting the horizons located above the drainage horizon and the drainage horizon required for the operation of the hydrocyclone.

Заявляемый способ водоотлива горного предприятия поясняется чертежом, где показана схема водоотлива горного предприятия.The claimed method of drainage of a mining enterprise is illustrated by a drawing, which shows a diagram of drainage of a mining enterprise.

Способ осуществляют следующим образом. Водопритоки Q1, Q2, Q3, образующиеся на эксплуатационных горизонтах 1, 2 и 3, расположенных на высотах H1, Н2 и Н3 выше водоотливного горизонта 4 соответственно, направляют в перепускные скважины 5 минуя водосборники 6, используемые ранее для очистки шахтных вод, вниз к коллектору 7, образуя систему сообщающихся сосудов. При этом поддерживают напор воды Н4 в перепускных скважинах 5, соединяющих эксплуатационные горизонты 1, 2 и 3, расположенные выше водоотливного горизонта 4, и водоотливной горизонт 4, необходимый для работы гидроциклона 8. Затем водопритоки Q1, Q2, Q3, очищают в гидроциклоне 8 и по трубопроводу 9 направляют в насос 10. В свою очередь, водоприток Q4, поступающий только с водоотливного горизонта 4, аккумулируется для отстаивания в водосборнике 11, который создают только на водоотливном горизонте 4. Затем по трубопроводу 12 воду из водосборника 11 подают в насос 10, откуда водопритоки Q1, Q2, Q3, Q4 выдают на поверхность через трубопровод 13.The method is carried out as follows. Water inflows Q1, Q2, Q3, formed at production horizons 1, 2 and 3, located at heights H1, H2 and H3 above the drainage horizon 4, respectively, are directed to bypass wells 5 bypassing the catchment basins 6, previously used for purifying mine water, down to the collector 7, forming a system of communicating vessels. At the same time, the pressure of water H4 is maintained in the bypass wells 5, connecting the production horizons 1, 2 and 3 located above the drainage horizon 4, and the drainage horizon 4, necessary for the operation of the hydrocyclone 8. Then the water inflows Q1, Q2, Q3 are cleaned in the hydrocyclone 8 and through the pipeline 9 is directed to the pump 10. In turn, the water inflow Q4, coming only from the drainage horizon 4, is accumulated for settling in the reservoir 11, which is created only on the drainage horizon 4. Then, through the pipeline 12, water from the drainage reservoir 11 is fed to the pump 10, from where water inflows Q1, Q2, Q3, Q4 are delivered to the surface through pipeline 13.

Действие поддержание напора воды в перепускных скважинах, соединяющих эксплуатационные горизонты, расположенные выше водоотливного горизонта, и водоотливной горизонт, необходимого для работы гидроциклона и действие очистка водопритоков при помощи гидроциклона являются новыми существенными и определяют достижение технического результата в силу того, что гидроциклон, как устройство для очистки воды требует наличия напора воды на входе. Указанное определяет возможность сократить объем работ, направленных на создание и поддержание в работе водосборников, расположенных на каждом эксплуатационном горизонте выше водоотливного горизонта. Иными словами, совокупность отличительных признаков заявляемого изобретения определяет возможность отказаться от создания и использования для очистки воды водосборников, расположенных на каждом эксплуатационном горизонте выше водоотливного горизонта, так как очистка воды производится в гидроциклоне, а не в водосборнике, при условии обеспечения условия эффективной работы гидроциклона, а именно при поддержании напора воды в перепускных скважинах, соединяющих горизонты, расположенные выше водоотливного горизонта, и водоотливной горизонт.The action of maintaining the water pressure in the bypass wells connecting the production horizons located above the drainage horizon and the drainage horizon necessary for the operation of the hydrocyclone and the action of cleaning water inflows using a hydrocyclone are new essential and determine the achievement of the technical result due to the fact that the hydrocyclone, as a device for water purification requires water pressure at the inlet. The aforementioned determines the possibility of reducing the amount of work aimed at creating and maintaining in operation the catchment areas located at each production horizon above the drainage horizon. In other words, the totality of the distinctive features of the claimed invention determines the possibility of abandoning the creation and use of water collectors for water purification, located on each operational horizon above the drainage horizon, since water is purified in a hydrocyclone, and not in a water collector, provided that the conditions for effective operation of a hydrocyclone are ensured, namely, while maintaining the water pressure in the bypass wells connecting the horizons located above the drainage horizon and the drainage horizon.

Следует уточнить, что выбор конкретного способа поддержания напора воды в перепускных скважинах, соединяющих эксплуатационные горизонты, расположенные выше водоотливного горизонта, и водоотливной горизонт, необходимый для работы гидроциклона, не является новым существенным признаком заявляемого изобретения и выполняется любым доступным способом, например при помощи регулируемой задвижки, расположенной между коллектором и гидроциклоном. При этом величина напора воды на входе в гидроциклон определяется в зависимости от технических характеристик гидроциклона, применяемого на том или ином предприятии, что также не является существенным признаком заявляемого способа.It should be clarified that the choice of a specific method of maintaining the water pressure in the bypass wells connecting the production horizons located above the drainage horizon and the drainage horizon necessary for the operation of the hydrocyclone is not a new essential feature of the claimed invention and is performed by any available method, for example, using an adjustable valve located between the reservoir and the hydrocyclone. In this case, the value of the water pressure at the inlet to the hydrocyclone is determined depending on the technical characteristics of the hydrocyclone used at a particular enterprise, which is also not an essential feature of the proposed method.

Пример конкретного применения заявляемого способа. Водопритоки шахты «Центральная» АО «ЮГК», образующиеся на эксплуатационных горизонтах 550, 600 и 650, расположенных на высотах 150 м, 100 м и 50 м выше водоотливного горизонта 700 соответственно, направляли в перепускные скважины минуя водосборники объемом 800 м³ каждый (того 2 400 м³), используемые ранее для очистки шахтных вод, вниз к коллектору, образуя систему сообщающихся сосудов. При этом поддерживали напор воды 20 м в перепускных скважинах, соединяющих горизонты, расположенные выше водоотливного горизонта 550, 600 и 650, и водоотливной горизонт 700, необходимый для работы гидроциклона ГЦ-710. Затем водопритоки эксплуатационных горизонтов 550, 600 и 650 очищали в гидроциклоне ГЦ-710 и по трубопроводу направляли в насос ЦНС 300-600. В свою очередь, водоприток, поступающий только с водоотливного горизонта, аккумулировался для отстаивания в водосборнике объемом 600 м3, который создали только на водоотливном горизонте. Затем по трубопроводу воду из водосборника водоотливного горизонта подавали в насос ЦНС 300-600, откуда водопритоки эксплуатационных горизонтов и водоотливного горизонта выдавали на поверхность через трубопровод. В ходе выполнения заявляемого способа было обеспечено отведение водопритоков шахты «Центральная» АО «ЮГК» на поверхность, при этом был на 2400 м³ сокращен объем работ, направленный на создание и поддержание в работе водосборников, расположенных на каждом эксплуатационном горизонте выше водоотливного горизонта.An example of a specific application of the proposed method. Water inflows from the Tsentralnaya mine of UGK JSC, formed at production horizons 550, 600 and 650, located at heights of 150 m, 100 m and 50 m above the drainage horizon 700, respectively, were directed into bypass wells bypassing water collectors with a volume of 800 m ³ each (that 2 400 m ³ ), previously used for the treatment of mine water, down to the collector, forming a system of communicating vessels. At the same time, a water pressure of 20 m was maintained in the bypass wells connecting the horizons located above the drainage horizon 550, 600 and 650, and the drainage horizon 700, which is necessary for the operation of the GC-710 hydrocyclone. Then, the water inflows from the production horizons 550, 600 and 650 were cleaned in a GC-710 hydrocyclone and fed through a pipeline to the CNS 300-600 pump. In turn, the water inflow, coming only from the drainage horizon, was accumulated for settling in a 600 m3 drainage basin, which was created only on the drainage horizon. Then, through the pipeline, water from the drainage horizon was fed to the CNS 300-600 pump, from where the water inflows from the production horizons and the drainage horizon were discharged to the surface through the pipeline. During the implementation of the proposed method, it was ensured that the water inflows from the Tsentralnaya mine of UGK JSC were diverted to the surface, while the volume of work aimed at creating and maintaining in operation the water collectors located on each production horizon above the drainage horizon was reduced by 2,400 m ³ .

Таким образом, заявляемый способ водоотлива горного предприятия обеспечивает сокращение объема работ, направленного на создание и поддержание в работе водосборников, расположенных на каждом эксплуатационном горизонте выше водоотливного горизонта.Thus, the claimed method of drainage of a mining enterprise provides for a reduction in the amount of work aimed at creating and maintaining in operation water collectors located on each operational horizon above the drainage horizon.

Claims

A method for drainage of a mining enterprise, including the accumulation of water inflows from all production horizons on the lower horizon, creation of a drainage basin on the drainage horizon, water supply to a pump, delivery of water to the surface, characterized in that water inflows from horizons located above the drainage horizon are directed to bypass wells, connecting the horizons located above the drainage horizon and the drainage horizon, and forming a system of communicating vessels, then purify water inflows from the horizons located above the drainage horizon using a hydrocyclone located on the drainage horizon, while maintaining the water pressure in bypass wells connecting the horizons , located above the drainage horizon, and the drainage horizon necessary for the operation of the hydrocyclone.