RU2722327C1 - Method of water disposal in development of formation deposits by way of an uprise with internal dumping - Google Patents
Method of water disposal in development of formation deposits by way of an uprise with internal dumping Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722327C1 RU2722327C1 RU2019137894A RU2019137894A RU2722327C1 RU 2722327 C1 RU2722327 C1 RU 2722327C1 RU 2019137894 A RU2019137894 A RU 2019137894A RU 2019137894 A RU2019137894 A RU 2019137894A RU 2722327 C1 RU2722327 C1 RU 2722327C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dump
- water
- quarry
- sinus
- development
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 10
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 abstract description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
- E02D19/06—Restraining of underground water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F16/00—Drainage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при разработке обводненных наклонных пластовых месторождений.The invention relates to mining and can be used in the development of flooded inclined reservoir deposits.
Разработка наклонных пластовых месторождений осуществляется преимущественно по восстанию со складированием вскрышных пород во внутренние отвалы. При отсутствии внутренних отвалов для водоотведения можно использовать открытый дренаж пород в карьере, а также применять различные дренажные устройства. Внутреннее отвалообразование значительно ограничивает использование дренажа особенно при работе с подвалкой уступов. В таких условиях создание приемлемой схемы водоотвода весьма затруднительно [Проектирование карьеров : Учебник / К.Н. Трубецкой и др. – М. : Высшая школа, 2009, стр. 226].The development of inclined reservoir deposits is carried out mainly in the uprising with the storage of overburden in internal dumps. In the absence of internal dumps for drainage, you can use open drainage of rocks in the quarry, as well as use various drainage devices. Internal dumping significantly limits the use of drainage, especially when working with basement ledges. In such conditions, the creation of an acceptable drainage scheme is very difficult [Design of quarries: Textbook / K.N. Trubetskoy et al. - M.: Higher School, 2009, p. 226].
Известны многочисленные способы осушения и водопонижения при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом с помощью дренажных, водосборных и водоотливных скважин, а также щелей и траншей (SU № 983269, SU № 1448089, SU № 1799418, RU № 2187649, RU № 2269652, RU № 2293819, RU № 2293819, RU № 2337244, RU № 2382866, RU № 2627054 и др.).Numerous methods are known for drainage and dewatering in the development of open-cast mineral deposits using drainage, drainage and drainage wells, as well as slots and trenches (SU No. 983269, SU No. 1448089, SU No. 1799418, RU No. 2187649, RU No. 2269652, RU No. 2293819, RU No. 2293819, RU No. 2337244, RU No. 2382866, RU No. 2627054, etc.).
Однако все эти способы требуют создания специальных выработок (щелей, скважин, траншей), предусматривают дополнительные работы и затраты, что при открытой разработке пластовых месторождений с достаточно простыми горнотехническими условиями залегания запасов экономически нецелесообразно.However, all these methods require the creation of special workings (crevices, wells, trenches), provide additional work and costs, which are not economically feasible for open-pit mining of reservoir deposits with fairly simple mining conditions for the occurrence of reserves.
Кроме того, в описанных способах сброс карьерных вод, не используемых для водоснабжения, в большинстве случаев осуществляется на поверхность или направляется в специально устраиваемые пруды-аккумуляторы (накопители) либо в отстойники. В связи с этим увеличивается негативное воздействие на гидрологическую сеть, растет землеемкость горных работ и одновременно истощаются ресурсы подземных вод.In addition, in the described methods, the discharge of quarry water that is not used for water supply, in most cases, is carried out to the surface or sent to specially arranged ponds-accumulators (drives) or to sedimentation tanks. In this regard, the negative impact on the hydrological network is increasing, the intensity of mining operations is growing, and at the same time groundwater resources are being depleted.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ внутреннего отвалообразования обводненных пород (SU № 1049662, МПК Е21С 41/00, Е21F 16/00, опубликовано 23.10.1983), включающий формирование отвала заходками, устройство ниже уровня основания отвала вдоль его фронта поочередно в каждой заходке водосборных зумпфов и последующую откачку воды из зумпфов.The closest technical solution, selected as a prototype, is a method of internal dump formation of waterlogged rocks (SU No. 1049662, IPC E21C 41/00, E21F 16/00, published October 10, 1983), which includes forming a dump by filling, a device below the level of the base of the dump along it front alternately in each entry of catchment sumps and subsequent pumping of water from sumps.
Данный способ разработки обеспечивает водоотведение при подвигании фронта работ по восстанию с формированием отвалов в выработанном пространстве. Однако данный способ требует создания на поверхности накопителей или очистных сооружений для откачиваемых карьерных вод.This development method provides drainage when moving the front of the uprising work with the formation of dumps in the worked out space. However, this method requires the creation of surface storage or treatment facilities for pumped quarry water.
Изобретение направлено на повышение экологической чистоты горных работ за счет предотвращения сброса карьерных вод на поверхность и уменьшение землеемкости горных работ путем исключения очистных сооружений за пределами выработанного пространства.The invention is aimed at improving the environmental cleanliness of mining by preventing the discharge of quarry water to the surface and reducing the intensity of mining by eliminating sewage treatment plants outside the developed space.
Технический результат заключается в отведении карьерных вод через массив рыхлых отложений с пополнением ресурсов подземных вод.The technical result consists in the discharge of quarry water through an array of loose sediments with replenishment of groundwater resources.
Технический результат достигается тем, что в способе внутреннего отвалообразования обводненных пород, охарактеризованном в формуле изобретения, включающим формирование отвала заходками, устройство ниже уровня основания отвала вдоль его фронта поочередно в каждой заходке водосборных зумпфов и последующую откачку воды, согласно изобретению при формировании отвала первой заходки между нижним бортом выработки и откосом отвала оставляют пазуху, а последующую откачку воды производят в пазуху. При этом пазуху формируют глубиной – Н, обеспечивающей самотечное удаление карьерных вод через рыхлые отложения и устанавливаемой из формулы Дарси:The technical result is achieved by the fact that in the method of internal dump formation of waterlogged rocks, described in the claims, which includes forming a dump with fillings, a device below the level of the base of the dump along its front, alternately in each fill of catchment sumps and subsequent pumping of water, according to the invention, when forming a dump of the first fill between the lower side of the excavation and the slope of the blade leave the sinus, and the subsequent pumping of water is performed in the sinus. In this case, the sinus is formed with a depth of - H, which ensures the gravity removal of quarry water through loose deposits and is established from the Darcy formula:
Н = Q / В × i × Кф,H = Q / B × i × K f ,
где Q – расход карьерных вод, м3/ч;where Q is the flow of quarry water, m 3 / h;
В – длина карьера (пазухи) вдоль нижнего борта, м;In - the length of the quarry (sinus) along the lower side, m;
i – продольный уклон местности;i is the longitudinal slope of the terrain;
Кф – коэффициент фильтрации рыхлых отложений, м/сут.,To f - the coefficient of filtration of loose deposits, m / day.,
а на внешний откос отвала первой заходки (со стороны борта выработки) укладывают водонепроницаемый экран. Для создания пазухи расчетных параметров при необходимости увеличивают ширину разрезной траншеи и уменьшают ширину первой заходки.and on the external slope of the dump of the first entry (from the side of the mine) lay a waterproof screen. To create a sinus of the calculated parameters, if necessary, increase the width of the split trench and reduce the width of the first entry.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна». The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."
В предложенном техническом решении намечено отводить карьерные воды через ранее осушенный массив горных пород (рыхлых отложений) путем создания водоема вдоль нижнего борта выработки в пазухе между ним и отвалом первой заходки.In the proposed technical solution, it is planned to divert quarry water through a previously drained rock mass (loose sediment) by creating a reservoir along the lower side of the mine in the bosom between it and the dump of the first entry.
В настоящее время известен способ восстановления гидрологических режимов горнодобывающих предприятий (RU № 2293819), включающий прием и сбор притока, поступающего в зону горных работ из депрессионной воронки, его очистку, аккумуляцию в водосборнике и подачу в водоносный пласт за границей депрессионной воронки.Currently, there is a known method for restoring the hydrological regimes of mining enterprises (RU No. 2293819), which includes receiving and collecting inflow coming into the mining zone from a depression funnel, cleaning it, accumulating it in a catchment and feeding a depressing funnel into an aquifer.
Указанный способ позволяет восстановить гидрологический режим местности, однако это осуществляется за пределами депрессионной воронки. В предложенном техническом решении сброс карьерных вод осуществляется в пределах зоны осушения карьера. The specified method allows you to restore the hydrological regime of the area, however, this is carried out outside the depression funnel. In the proposed technical solution, the discharge of quarry water is carried out within the drainage zone of the quarry.
Известен способ формирования отвала в виде артезианского водохранилища (RU № 2392437), при котором на поверхности отвала создается водоем. Однако в этом техническом решении предусмотрены меры по предотвращению утечек из этого водоема. В предложенном техническом решении из создаваемого в пазухе водоема предусмотрены фильтрационные утечки через массив горных пород.A known method of forming a dump in the form of an artesian reservoir (RU No. 2392437), in which a reservoir is created on the surface of the dump. However, this technical solution provides measures to prevent leakage from this reservoir. The proposed technical solution from the reservoir created in the sinus provides filtration leaks through the rock mass.
Таким образом, из уровня техники выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с некоторыми отличительными признаками заявляемого изобретения, однако неизвестно влияние этих признаков на указанный заявителем технический результат, что подтверждает соответствие заявляемого изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».Thus, from the prior art, solutions have been identified that have features that match some of the distinguishing features of the claimed invention, however, the influence of these signs on the technical result indicated by the applicant is unknown, which confirms the compliance of the claimed invention with the patentability condition “inventive step”.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. представлен продольный разрез карьера по восстанию согласно формуле изобретения,
где 1 – пластовое полезное ископаемое;The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. presents a longitudinal section of the quarry uprising according to the claims,
where 1 is a reservoir mineral;
2 – вскрышные породы;2 - overburden;
3 – поверхность месторождения;3 - field surface;
4 – борт карьера;4 - board quarry;
5 – внешний отвал;5 - external dump;
6 – внешний откос отвала первой заходки;6 - external slope of the dump of the first entry;
7 – пазуха между бортом карьера и отвалом;7 - sinus between the side of the quarry and the blade;
8 – рыхлые отложения, перекрывающие пласт полезного ископаемого;8 - loose deposits overlapping the mineral layer;
9 – водонепроницаемый экран;9 - waterproof screen;
10 – водосборный зумпф;10 - catchment sump;
11 – дно карьера;11 - the bottom of the quarry;
12 – насосная станция;12 - pumping station;
13 – водоем в пазухе.13 - a reservoir in the bosom.
Способ, описанный в формуле изобретения, осуществляется следующим образом.The method described in the claims is as follows.
Вскрытие запасов полезного ископаемого – 1 пластового месторождения осуществляется с использованием разрезной траншеи, пройденной вдоль нижней границы карьерного поля. Пустые породы – 2 из разрезной траншеи складируются на поверхности месторождения – 3 у борта карьера – 4 с отсыпкой внешнего отвала – 5. Отсыпка вскрышных пород с первой заходки осуществляется в выработанное пространство, созданное при проходке разрезной траншеи. При этом между бортом выработки – 4 и откосом отвала первой заходки – 6 создается пазуха – 7. Глубина пазухи устанавливается с учетом обеспечения самотечного удаления карьерных вод через рыхлые отложения – 8 и рассчитывается с использованием формулы Дарси. На внешнем откосе отвала первой заходки – 6 создается водонепроницаемый экран – 9, например, из глинистых пород. При большой мощности вскрышных пород для создания пазухи расчетных параметров при необходимости увеличивают ширину разрезной траншеи и уменьшают ширину первой заходки.The opening of mineral reserves - 1 stratum deposits is carried out using a split trench along the lower boundary of the quarry field. Empty waste - 2 from the cutting trench are stored on the surface of the field - 3 at the side of the quarry - 4 with dumping of the external dump - 5. The overburden is dumped from the first entry into the worked out space created when the cutting trench was drilled. At the same time, a sinus is created between the side of the excavation - 4 and the slope of the dump of the first entry - 6 - 7. The depth of the sinus is established taking into account the gravity removal of quarry water through loose deposits - 8 and is calculated using the Darcy formula. On the external slope of the dump of the first entry - 6, a waterproof screen - 9, for example, of clay rocks is created. With a large capacity overburden to create a sinus design parameters, if necessary, increase the width of the cutting trench and reduce the width of the first entry.
При отработке второй и последующих заходок с созданием водосборных зумпфов – 10 ниже уровня основания отвала (дна карьера) – 11 с использованием насосной станции – 12 карьерные воды откачиваются в пазуху – 7 с созданием водоема – 13. Из водоема карьерные воды путем фильтрации через рыхлые отложения – 8 дренируют по падению местности, обеспечивая восполнение ресурсов подземных вод.When working out the second and subsequent approaches with the creation of drainage sumps - 10 below the level of the base of the dump (bottom of the quarry) - 11 using a pump station - 12 quarry water is pumped into the sinus - 7 with the creation of a reservoir - 13. From the reservoir quarry water by filtration through loose deposits - 8 drain on falling terrain, providing replenishment of groundwater resources.
В созданном водоеме имеются условия для осаждения илистых частиц, а фильтрацией через рыхлые отложения обеспечивается очистка карьерных вод от нефтепродуктов и тонкодисперсных глинистых частиц. In the created reservoir there are conditions for the sedimentation of silt particles, and filtration through loose sediments ensures the purification of quarry water from oil products and fine clay particles.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019137894A RU2722327C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Method of water disposal in development of formation deposits by way of an uprise with internal dumping |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019137894A RU2722327C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Method of water disposal in development of formation deposits by way of an uprise with internal dumping |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2722327C1 true RU2722327C1 (en) | 2020-05-29 |
Family
ID=71067477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019137894A RU2722327C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Method of water disposal in development of formation deposits by way of an uprise with internal dumping |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2722327C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754754C1 (en) * | 2021-02-18 | 2021-09-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Water disposal method in development of bedded deposits by uprising with internal dumping |
| RU2762654C1 (en) * | 2021-05-11 | 2021-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Method for open-cut mining of flooded mineral deposits |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1049662A1 (en) * | 1982-06-29 | 1983-10-23 | Институт Геотехнической Механики Ан Усср | Method of internal dumping of water-saturated rock |
| RU2165018C2 (en) * | 1999-07-14 | 2001-04-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" ЗАО | Method of combined mining of flooded mineral deposits |
| RU2293819C1 (en) * | 2005-08-26 | 2007-02-20 | Василий Витаутасович Сенкус | Method to recover hydrological regime of mining facility |
| RU2392437C2 (en) * | 2008-05-08 | 2010-06-20 | Илья Александрович Константинов | Method of terrace formation in form of artesian reservoir |
| CN102061920B (en) * | 2010-12-24 | 2013-04-17 | 西安科技大学 | Exploring method of water liberation working surface of water-enriched mine area |
-
2019
- 2019-11-25 RU RU2019137894A patent/RU2722327C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1049662A1 (en) * | 1982-06-29 | 1983-10-23 | Институт Геотехнической Механики Ан Усср | Method of internal dumping of water-saturated rock |
| RU2165018C2 (en) * | 1999-07-14 | 2001-04-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" ЗАО | Method of combined mining of flooded mineral deposits |
| RU2293819C1 (en) * | 2005-08-26 | 2007-02-20 | Василий Витаутасович Сенкус | Method to recover hydrological regime of mining facility |
| RU2392437C2 (en) * | 2008-05-08 | 2010-06-20 | Илья Александрович Константинов | Method of terrace formation in form of artesian reservoir |
| CN102061920B (en) * | 2010-12-24 | 2013-04-17 | 西安科技大学 | Exploring method of water liberation working surface of water-enriched mine area |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754754C1 (en) * | 2021-02-18 | 2021-09-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Water disposal method in development of bedded deposits by uprising with internal dumping |
| RU2762654C1 (en) * | 2021-05-11 | 2021-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Method for open-cut mining of flooded mineral deposits |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4637462A (en) | Liquid mud ring control of underground liquids | |
| RU2722327C1 (en) | Method of water disposal in development of formation deposits by way of an uprise with internal dumping | |
| Sobko et al. | Substantiation of rational mining method at the Motronivskyi titanium-zirconium ore deposit exploration | |
| RU2165018C2 (en) | Method of combined mining of flooded mineral deposits | |
| RU2629187C1 (en) | Method for dredge work of placer deposits | |
| RU2627504C1 (en) | Mine drainage in flat and pitching mining of coal deposits with combined method | |
| CN109826214B (en) | A kind of inner row method and construction method of inclined base open-pit mine | |
| RU2754754C1 (en) | Water disposal method in development of bedded deposits by uprising with internal dumping | |
| RU2590153C1 (en) | Method for cascade dehydration of landslip body of slopes or walls | |
| RU2011826C1 (en) | Method for mining of inundated placers | |
| RU2469191C1 (en) | Open development method of water-bearing mineral deposits | |
| RU2261331C2 (en) | Open-cast mining method | |
| RU2798370C1 (en) | Method for reconstruction of a flooded mine mined by open-underground method | |
| RU2052117C1 (en) | Method for formation of dumps inside open pits | |
| RU2666561C1 (en) | Method of hydrogeodynamic cleaning of water beds from petroleum products and hydrogeodynamic trap for petroleum products | |
| RU2504657C1 (en) | Development method of water-bearing mineral deposits | |
| RU2131037C1 (en) | Method of development of underwater placer deposit | |
| RU2171379C1 (en) | Method of underground storage of liquid wastes of potassium production | |
| CN113669109A (en) | Construction method of underground water storage system of strip mine | |
| SU1745943A1 (en) | Dumping method at working flat seams | |
| UA126747C2 (en) | METHOD OF OPEN DEVELOPMENT OF LOW DEPOSITS | |
| RU2750445C1 (en) | Method for watered mineral deposits development | |
| RU2762654C1 (en) | Method for open-cut mining of flooded mineral deposits | |
| SU1049662A1 (en) | Method of internal dumping of water-saturated rock | |
| RU2553723C1 (en) | Method of remote coal extraction at edge seams in open-cast and device to this end |