Спосіб сушіння гірничих виробок

Изобретение относится к горному делу и может использоваться при строительстве карьеров, шахт и подземных сооружений. Наиболее близким к предлагаемому является способ осушения мульдообразных структур [3], согласно которому за контуром горных выработок приходят шахтный ствол, а из него пробуривают субгоризонтальные скважины до вскрытия ими водоносного горизонта в нижней точке мульды. Недостатки известного способа заключаются в необходимости строительства дорогостоящего шахтного ствола и проведения подземных горных работ в условиях повышенной опасности прорыва воды. Сущность изобретения характеризуется совокупностью существенных признаков, которые заключаются в том, что осушаемую выработку вскрывают вертикальными и искривленными скважинами, образующими с горной выработкой напорную систему сообщающихся сосудов. Благодаря применению скважин, которые пробуривают с поверхности, исключается необходимость в проведении подземных горных выработок. Применение искривленных скважин в сочетании с вертикальными позволяет вскрыть дно карьера снизу и при этом обеспечить сток атмосферных и подземных вод в скважины. Так как горные выработки и система скважин образуют сообщающиеся сосуды, полностью заполненные водой, (т.е. напорные), создается возможность откачки воды на поверхность погружными насосами, располагаемыми в вертикальной части скважин за контуром горных выработок. Таким образом, совокупность существенных признаков заявляемого изобретений позволяет достичь следующего технического результата: - исключает необходимость в подземных работах; - снижает затраты на осушение горной выработки; - повышает эффективность осушения и безопасность труда при осушении горных выработок, Для подтверждения возможности получения указанного технического результата и промышленной применимости предлагаемого изобретения, приводим пример конкретного выполнения способа поясняемого чертежом, где показан план и разрез месторождения, отрабатываемого карьером. Карьер 1 отрабатывает крутопадающую рудную залежь 2, вмещающие породы представлены- скальными трещиноватыми породами 3. Для осушения карьера пробурены скважины 4, состоящие из вертикальной, субгоризонтальной и восстающей частей образующих сообщающиеся сосуды. Глубина вертикальной части больше, чем глубина дна карьере, что обеспечивает сток подаваеых и поверхностных вод к насосам 5, установленных в скважинах. По мере углубления карьера призабойная часть скважины срабатывается. Пунктиром на разрезе показано предыдущее положение дна карьера и забоя скважины. Для более равномерного дренирования днища карьера восстающая часть скважины разветвляется, в данном примере на 2 скважины. В приведенном примере глубина карьера составляет 250 м {определяется проектом). Угол наклона борта 1:2, что соответствует горизонтальному расстоянию от бровки внешнего борта до внутреннего контура 125 м. Глубина вертикальной части скважины 260 м, на этой глубине установлен всас насоса. Скважины расположены в 50 м от борта карьера. Диаметр вертикальной части определен из условия размещения в ней погружного насоса типа ЭЦ8-10, и составляет 293 мм. Искривленная часть скважины пройдена с радиусом закругления 50 м, что определяется возможностями применяемого бурового инструмента. При меньшем радиусе возникают трудности в бурении, а увеличение радиуса ведет к росту затрат. Таким образом, субгоризонтальная часть скважины начинается в SO м (по горизонтали) от вертикальной части, Далее идет субгоризонтальная часть длиной 125 м и скважина снова искривляется вверх с радиусом 50 м, так что она выходит в дно карьера на "расстоянии 50 м от борта". Вторая ветвь восходящей части этой скважины забурена не 50 м дальше. Диаметр искривленной части скважины определен из условия пропуска воды с расходом 250 м /час, соответствующим производительности насоса ЭЦВ-10 и составляет 120 мм. Всего в данном примере пробурены 4 скважины, они включаются по мере необходимости, в зависимости от притока воды. Преимущества предлагаемого способа: - снижение затрат, так как исключается проходка шахтных стволов; - повышение безопасности труда ввиду ликвидации подземных горных работ. Предлагаемый способ намечается к использованию при осушении Стреми городского титано-анитового месторождения. Разрабатываются исходные данные на проектирование системы осушения.