Спосіб видобутку туфу

Реферат: Спосіб видобутку туфу включає розмив породи в місцях залягання, перетворення її в гідросуміш в вигляді пульпи, яку по свердловинах піднімають на поверхню і складують для зневоднення. Туф попередньо заливається водою для знеміцнення породи. UA 75586 U (12) UA 75586 U UA 75586 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до геології та гірської справи, зокрема до технологій, які забезпечують підвищення продуктивності видобутку туфу. Відомий спосіб відкритого видобутку породи, що включає підготовку земної поверхні в межах родовища або його ділянки, наміченої до розробки; осушення поля розрізу і огородження його від надходження води; розтин поля розрізу; розкривні і видобувні роботи (Малышева Н.А., Сиренко В.Н. Технология разработки месторождений нерудных строительных материалов. - М.: Недра, 1977.-392 с.). Недоліком способу є те, що ефективна розробка родовища можлива тільки на відносно невеликій глибині. З заглибленням гірничих робіт ускладнюється схема організації транспорту і розкриву; зростають енергетичні і трудові витрати на водовідведення. Відомий спосіб відкритої розробки родовищ корисних копалин, що використовується при розробці крутопадаючих родовищ корисних копалин (Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Недра, 1978.-541 с.)] Суть способу полягає в тому, що попередньо відкритим способом здійснюють розробку родовищ до рівня, нижче якого відкрита розробка є нераціональною, потім визначають контур зони розробки і з цього контуру встановлюють вертикальне замкнуте кріплення. Виїмку корисних копалин ведуть всередині кріплення будь-яким відомим способом. Недоліком цього способу є значні витрати на кріплення бортів кар'єру і неможливість застосування при розробці малооб'ємних трубоутворюючих родовищ. Відомий спосіб буріння свердловин, що включає одночасне буріння свердловини лідируючої пілот-долотом та її розширення розширювачем, встановленим на подвійній буровій колоні (Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1982.-414 с.). Цей спосіб буріння можна застосовувати як бурошнековий спосіб виїмки трубоутворюючих родовищ. Суть способу полягає в тому, що на забій ділянки розширення подають без зворотної циркуляції воду, причому очисний агент подають по міжтрубному каналу бурової колони, а шлам з забою лідируючої свердловини і забою ділянки розширення подають в завантажувальні вікна бурової колони за допомогою шнекового транспортера з подальшим винесенням шламу на гирлі свердловини через центральний канал бурової колони. Недоліком цього способу є обмеження діаметра свердловини діаметром розширювача і потужністю верстата. Внаслідок цього при вибурюванні корисної копалини неминучі втрати в ціликах, необхідно бурити велику кількість свердловин і мала продуктивність через часті перестановки бурової установки. Найбільш близьким з відомих рішень по технічній суті і ефекту, що досягається, до пропонованої корисної моделі є спосіб свердловинного гідровидобутку туфу, який включає розмив породи в місцях залягання, перетворення її в гідросуміш в вигляді пульпи, яка по свердловинах піднімається на поверхню і складується для зневоднення (Э.И. Черней, P.M. Постоловский, Н.П. Сорока. Научные основы комплексного освоения недр. - Ровно, 2002. - С. 76-90). Недоліком прототипу, порівняно з пропонованим способом видобутку туфу, є значні затрати енергії на розмив породи. Корисна модель направлена на знеміцнення видобувної породи, за рахунок чого здійснюється підвищення продуктивності робіт із видобутку туфу та зменшення енергозатрат. Задача вирішується тим, що у способі видобутку туфу, який включає розмив породи в місцях залягання, перетворення її в гідросуміш в вигляді пульпи, яку по свердловинах піднімають на поверхню і складують для зневоднення, туф попередньо заливається водою для знеміцнення породи. Туфи поглинають в середньому 12 % води по відношенню до маси сухого зразку. При цьому виникає їх інтенсивне знеміцнення за рахунок послаблення цементуючих цеолітів і смектитів. Найбільша інтенсивність знеміцнення проходить протягом перших 1,5-2 годин знаходження зразку в воді, а протягом 7 діб зразки знеміцнюються настільки, що починають втрачати форму. В табл. 1 приведені кількісна, вагова, міцнісна і часова оцінки стану зразків, які знаходяться у воді. 1 UA 75586 U Таблиця Результати дослідження зміни характеристик туфу підземного видобутку при підвищеній вологості Час витримки зразка у воді, хв 0 90 180 300 1440 10180 Глибина № свердловини, Р0, , Р0, , Р0, , Р0, , Р0, , Р, п/п m.г m, г m, г m, г m, г m, г 0 м кгс кг/мм2 кгс кг/мм2 кгс кг/мм2 кгс кг/мм2 кгс кг/мм2 кгс 1 252,8 27,2 60 17,14 28,4 8 2,286 28,6 6 2,0 29,0 5 1,14 29,2 4 1,14 29,4 2 2 115,0 48,3 50 14,29 51,1 8 2,286 52,0 6 2,0 52,6 5 1,14 53,0 4 1,14 53,7 2 3 241,6 48,4 140 20 49,6 20 5,71 50,0 16 4,7 50,2 10 2,28 51,0 8 2,28 51,5 3 4 307,1 31,8 40 11,43 33,4 8 2,28 34,0 6 2,1 34,6 5 1,14 35,2 4 1,14 35,8 2 5 267 45,8 24 6,85 48,4 6 1,7 49,2 5 1,3 49,2 4 1,14 49,9 4 1,14 50,4 2 6 244,1 54,4 24 6,85 55,2 6 1,7 55,4 4 1,3 55,6 3 0,57 55,8 2 0,57 60,4 1 7 288,1 65,0 40 11,43 69,3 8 2,28 70,2 6 2,0 40,4 5 1,14 70,6 4 1,14 72,0 2 8 254,5 32,4 64 18,29 34,4 16 4,57 34,8 14 3,9 35,2 8 1,7 35,8 6 1,7 36,0 3 9 250,4 40,4 48 13,71 43,0 8 2,28 43,1 6 2,1 43,2 5 0,85 43,4 3 0,85 45,1 1,5 10 304,0 36,8 40 11,43 39,0 1 3,43 39,4 8 2,9 40,1 6 1Д4 41,0 4 1,14 41,5 2 11 247,0 52,8 40 11,43 55,8 6 1,70 56,8 4 1,3 57,6 3 0,85 60,2 3 0,85 60,8 1,5 5 10 Ці результати представляють практичний інтерес при організації технологічного циклу свердловинного гідровидобутку туфів. Таким чином під впливом інтенсивного змочування туфи піддаються знеміцненню в 10-15 раз, втрачають здатність відновлювати початкову міцність після виймання із води і висихання. Здатність до високого водопоглинання туфів рекомендовано використовувати при свердловинному гідровидобутку для підвищення продуктивності свердловин і зниження енергоємності процесу відбою шару туфу в камері гідромоніторами. Технічній результат від реалізації пропонованої корисної моделі - це підвищення продуктивності робіт із видобутку туфу більш ніж в 2 рази. Використання в описаному способі видобутку туфу процесу замочування забезпечує в порівнянні з існуючими способами наступні переваги: вищу продуктивність видобутку; зниження енергозатратат за рахунок зменшення часу роботи гідромоніторів. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб видобутку туфу, який включає розмив породи в місцях залягання, перетворення її в гідросуміш в вигляді пульпи, яку по свердловинах піднімають на поверхню і складують для зневоднення, який відрізняється тим, що туф попередньо заливається водою для знеміцнення породи. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2