Осушение котлованов и других горных выработок – E02D 19/00

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть применено при осушении горных пород системами восстающих дренажных скважин, сооружаемых из горных выработок. Способ включает сооружение вертикальных восстающих скважин на дренируемый водоносный горизонт, при этом из каждой восстающей скважины в точке, находящейся ниже на 30-50 м ниже почвы водоносного горизонта, зарезают дополнительный боковой ствол с радиусом закругления (кривизны) около 50 м. Боковой ствол проходят после выхода его в дренируемые породы в направлении следующей восстающей скважины до точки выхода следующего дополнительного ствола в дренируемые породы. Это позволяет создать замкнутый дренажный контур и практически исключить проскок подземных вод в защищаемый рудник или шахту. Технический результат заключается в снижении проскока подземных вод до минимальных допустимых значений. 2 ил.

Изобретение относится к области осушения месторождений, а конкретно к области шахтного водоотлива. Установка содержит рабочие насосы 1, всасывающие и нагнетательные трубопроводы 3, 4 с задвижками 6, 8, 10, 11 и обратными клапанами, водосборник 2 и отстойник 7 с гидроэлеватором 5. Установка имеет дополнительную линию, состоящую из последовательно соединенных рабочих насосов 1, сообщенную с напорным трубопроводом 9 гидроэлеватора 5. Изобретение направлено на снижение капитальных затрат на строительство водоотливной установки и эксплуатационных расходов на ее содержание, а также повышение эффективности процесса очистки водосборников и долговечности рабочих насосов шахтных водоотливных установок. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной и горно-химической промышленности и может быть использовано для ограждения и охраны трещиноватого горного массива от возможного проникновения за пределы создаваемого экрана жидких растворов и формирования прочного закрепленного участка, исключающего его обрушение. Способ включает бурение параллельных рядов скважин или шпуров, размещение в них зарядов ВВ в шахматном порядке с воздушными или водными промежутками, одновременное камуфлетное их взрывание и размещение в оставшихся скважинах или шпурах стальных тросов-арматуры с последующим заполнением цементным раствором. Для образования зоны смятия используется инициирование, при этом по математическим формулам в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий производства этих видов работ определяются радиус зоны смятия - r_см и длина заряда ₃. Длина воздушного промежутка равна длине заряда. Способ позволяет повысить эффективность и безопасность этих видов работ за счет оптимального распределения скважин или шпуров по контуру создаваемого экрана для конкретных горно-геологических и горно-технических условий. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности - к области разработки обводненных месторождений открытым способом. Способ осушения бортов карьеров с помощью систем комбинированных дренажных устройств включает систему комбинированных дренажных устройств, закладываемых с уступа карьера нормально борту у почвы водоносного горизонта и состоящих из горизонтальной и близкой к вертикальному положению ветвей дренажной скважины, оборудованных гибким фильтром. Протяженность горизонтальной части определяют с учетом величины заходки и технических возможностей применяемого бурового оборудования. Перевод горизонтальной ветви устройства в вертикальное положение осуществляют с помощью забойного двигателя и отклоняющих устройств. Протяженность вертикальной части комбинированного устройства определяют в зависимости от мощности дренируемого водоносного горизонта, поэтому проходка вертикальной ветви дренажного устройства завершается после вхождения забоя в породы водоупорной кровли дренируемого пласта. Бурение комбинированного дренажного устройства в неустойчивых породах, например в песках, выполняют в поэтапно-горизонтальной части ствола под защитой «глухой» инвентарной колонны обсадных, затем извлекаемых труб, проходку вертикальной ветви дренажного устройства с целью обеспечения устойчивости его стенок осуществляют с применением самораспадающихся, или гипановых, буровых растворов. После завершения проходки вертикальной части ствола породоразрушающий инструмент отсоединяют и оставляют в массиве, а забойный двигатель извлекают по закрепленному фильтром стволу комбинированного устройства. Водоотведение дренажных вод осуществляют по системе прибортовых канав. Технический результат состоит в снижении объемов бурения дренажных скважин, повышении надежности дренажных систем, устойчивости бортов карьеров, а также безопасности ведения горных работ, снижении материалоемкости затраты на осушение бортов карьеров. 3 илл.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при сооружении восстающих и наклонных к горизонту дренажных скважин. Устройство включает буровую установку, содержащую буровой станок, маслостанцию, маслопроводы, пульт управления, буровой насос, бурильную колонну, фильтровую колонну, оборудование устья скважины, содержащее кондуктор, задвижку, отводной патрубок и герметизатор бурильной колонны в динамике, включающий корпус и расположенные в нем уплотнительный элемент и нажимную втулку. Устройство снабжено двумя парами дополнительных гидроцилиндров с приводами, связанными с пультом управления, и дополнительным герметизатором бурильной колонны в статике. В герметизаторе бурильной колонны в динамике уплотнительный элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра из резины с торцевыми поверхностями в виде конусных поверхностей, одна из которых направлена внутрь цилиндра, а другая - наружу, и расположен между двумя кольцами, одно из которых имеет внешнюю, а другое - внутреннюю конусные поверхности, при этом углы конуса колец идентичны углам конуса торцевых поверхностей уплотнительного элемента, под кольцом размещен дополнительный уплотнительный элемент из материала с низким коэффициентом трения, в нажимной втулке выполнен продольный паз под бурильную колонну, а штоки пары дополнительных гидроцилиндров, связанные с нажимной втулкой, имеют шарниры, при повороте вокруг которых обеспечивается доступ к дополнительному уплотнительному элементу. Герметизатор бурильной колонны в статике установлен перед герметизатором бурильной колонны в динамике и включает корпус с присоединительными и опорными фланцами, внутри корпуса к опорным фланцам прикреплен уплотняющий элемент в виде пустотелого цилиндра и охватывающие этот уплотняющий элемент плашки, установленные с возможностью его обжатия и связанные со штоками второй пары дополнительных гидроцилиндров. Обеспечивает повышение надежности работы буровой установки, повышение безопасности ведения горных работ при сооружении дренажных скважин с высокими давлениями на устье, улучшение условий труда обслуживающего персонала, повышение производительности труда, обеспечение возможности ремонта герметизатора в динамике в технологическом процессе, механизацию работ по герметизации кольцевого пространства. 4 ил., 2 пр.

Использование: в горной промышленности. Система водоотлива горного предприятия с перепуском воды с промежуточных горизонтов на нижележащий горизонт содержит насосную установку на нижнем горизонте, нагнетательный трубопровод 4 и перепускные трубопроводы 7, 8 с вышележащих горизонтов, оборудованные задвижками 5, 9, 10 и обратными клапанами 6, 11, 12. Насосная установка выполнена в виде многоступенчатого центробежного насоса 2. Перепускные трубопроводы 7, 8 подсоединены к входам колес центробежного насоса 2 в соответствии с напорами в перепускных трубопроводах 7, 8 на уровне установки насосного агрегата. Изобретение направлено на снижение расхода энергии электроприводом водоотливных установок. 1 ил.

Изобретение может быть использовано при подземном способе добычи полезных ископаемых. Техническим результатом является обеспечение экологически безопасной утилизации техногенных дренажных вод. Способ включает сбор подземных вод в коллектор (17) вокруг зоны (26) разработки месторождения (7) руды (8) с образованием депрессионной воронки (27) за счет работы вееров (14) восстающих водосбросных скважин (15), пробуренных с дренажной кольцевой выработки (6). Из коллектора (17) выработки (6) приток подают самотеком по трубопроводу (18) подготовительной выработки (4) в зумпф (19) шахтного ствола (1) для очистки и аккумуляции. Затем подают часть (28) аккумулируемого притока с помощью насоса (22) шахтного водоотлива по трубопроводу (21) на поверхность (9) в замкнутый трубопровод (20), а из него - в водоносный горизонт (3) через предварительно пробуренные с поверхности (9) в пределах депрессионной воронки (27) закачные скважины (10), обеспечивая такой режим закачки, чтобы дебит закачки Q_з был меньше дебита откачки Q_о, a напоры Н₃ подземных вод в области распространения закачиваемых вод были меньше напоров Но вне этой области, т.е. обеспечивают соблюдение условий Q ₃<Q_о и Н₃<Н_о. 6 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к системам и устройствам, предназначенным для проведения взрывных работ на уступах карьеров, шахт и при проведении строительных работ при удалении скопившейся воды из скважин. Насос для осушения скважин посредством чередования фаз аспирации и выталкивания, работающий по пневматическому принципу, включает в себя основной рукав, не представляющий заметных неровностей на его внешней поверхности и имеющий постоянный диаметр по всей своей длине, опускаемый в скважину, для снижения риска застревания, и имеющий на верхнем конце (который остается на поверхности) герметическую крышку с двумя патрубками. Один патрубок служит для входа или выхода воздуха в зависимости от цикла аспирации или выталкивания. Он поочередно соединяется посредством соответствующих клапанов с вакуумным насосом, где генерируется вакуум внутри двойного рукава насоса, состоящего из внутреннего объема рукавов, улучшая эффективность осушения, и с компрессором, где через соединение с патрубком осуществляется фаза выталкивания благодаря напору сжатого воздуха, выводящего воду через внутренний шланг и патрубок наружу с помощью водоотводящего шланга. Другой патрубок, также находящийся на герметической крышке, включает в себя обратный клапан, обеспечивающий выход воды, поднимающейся по внутреннему рукаву, в фазу выталкивания. На нижнем конце основного рукава, который опускается на дно скважины, имеется обратный клапан, фильтр и ударный защитный элемент, одновременно защищающий обратный клапан и выполняющий функцию тарана для прохода через возможные препятствия. Через обратный клапан вода входит в основной рукав в фазу аспирации, но не выходит в фазу выталкивания. В этом случае единственным путем для выхода наружу воды, выталкиваемой сжатым воздухом, является внутренний шланг через второй патрубок. Технический результат состоит в упрощении конструкции, снижении материалоемкости и повышении производительности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при защите горных выработок от прорыва воды со стороны водотока в условиях вечной мерзлоты. Техническим результатом является уменьшение теплового воздействия на вечномерзлые горные породы и твердеющего тела входного оголовка, уменьшение жесткости входного оголовка. Способ защиты горных выработок от прорыва воды со стороны водотока в условиях вечной мерзлоты характеризуется тем, что у дна потенциально опасного участка водотока в пределах его руслового талика прокладывают трубу, обеспечивающую пропуск, по меньшей мере, воды водотока в объеме начала холодного периода года. При этом трубу снабжают на одном конце входным раструбом, а на другом - выходным раструбом, покрывают теплоизоляционным слоем и устойчивым против размыва грунтом. Перед потенциально опасным участком водотока труба пересекает водосливной порог, который водонепроницаемо сопрягают с вечномерзлыми грунтами основания и с грунтами бортов и посредством которого обеспечивают подъем уровня воды перед входным раструбом трубы до заданного уровня. Водосливной порог и его борта выполняют из габионов, корзины которых выполнены из проволочной сетки и заполнены каменным материалом. Габионы связывают между собой проволокой и образуют из них цельную гибкую габионную конструкцию, которую снизу и с боков заключают в водонепроницаемую мембрану и теплоизоляционную оболочку и в которой из водонепроницаемой мембраны поперек водотока между габионами выполняют противофильтрационную диафрагму. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при извлечении полезных ископаемых под водотоками в условиях вечной мерзлоты. Техническим результатом является повышение надежности за счет уменьшения теплового воздействия водотока на вечномерзлые горные породы. Способ характеризуется тем, что сначала устанавливают границы опасного участка водотока, со стороны которого возможен прорыв воды в зону выработки, и положение нижней границы руслового талика, образующегося в основании водотоком в теплый период года. После чего на опасном участке водотока, в пределах его руслового талика выполняют трубу, обеспечивающую прием и пропуск, по меньшей мере, грунтовой воды, движущейся по русловому талику в холодный период года. При этом снаружи трубу покрывают теплоизолирующим материалом и укрывают грунтом, а у верховой границы опасного участка водотока труба пересекает противофильтрационный элемент, который перекрывает русловой талик. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано при осушении газосодержащего водоносного горизонта в зоне трубкообразного месторождения после окончания его открытой разработки и перехода на подземную. Техническим результатом является уменьшение стоимости дренажных работ и повышение безопасности их проведения. Для этого в водонепроницаемых породах трубкообразного месторождения проходят замкнутую выработку. Бурят из нее веера восстающих дренажных скважин. Сооружают герметичную водоприемную камеру. Устье каждой восстающей дренажной скважины герметично соединяют трубопроводом с водоприемной камерой, прокладывая его по ранее пройденным выработкам. Сооружают водоподъемные скважины в пределах водоприемной камеры. Возможна модификация способа, для этого сооружают дополнительную водоприемную камеру в зоне водоподъемных скважин после проходки «мокрой» штольни с перекрытым дренажным слоем ее входа выше дна карьера. Выше проходят «сухую» штольню, пересекая «мокрую». Бурят из нижней водоприемной камеры водоотливные скважины в «сухую» штольню. Обеспечивают насосами поступление подземных вод по водоотливным скважинам в «сухую» штольню. Осуществляют доступ подземных и поверхностных вод из штолен в дополнительную водоприемную камеру самотеком, обеспечивая выпуск в атмосферу растворенного в подземных водах газа через «сухую» штольню. Затем подают насосами воду из водоприемной камеры на дневную поверхность. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к горной промышленности. Способ включает сбор шахтных вод на выемочном и конвейерном штреках, последующую подачу их в водосборники, соединенные между собой переливной трубой с задвижкой, регулирование подачи шахтных вод в водосборник перекрытием заслонкой водоотливной канавки, ведущей в подлежащий очистке водосборник. После этого весь поток шахтных вод направляют во вспомогательный водосборник, а откачку воды из подлежащего очистке водосборника осуществляют до нижней отметки переливной трубы. После чего перекрывают переливную задвижку в трубе между водосборниками, перекрывают доступ воды из вспомогательного водосборника, откачивают воду и осуществляют очистку водосборника. Уменьшаются энергетические затраты. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к укреплению нижней части секции железнодорожного тоннеля и может быть использовано при укреплении фундаментов зданий и сооружений. Способ включает подачу раствора с наполнителем. Пробуривают ствол в нижней части секции железнодорожного тоннеля над обнаруженной пустотой для подачи заполнительного материала и второй ствол - для подачи твердеющего раствора. Устанавливают загрузочное устройство и через него подают заполнительный материал в виде шариков из водостойкого материала с плотностью, равной или больше плотности воды. Уплотняют шарики с помощью вибратора, вытесняют шариками из пустот скопившуюся воду либо через отверстия в породе, либо через ствол для подачи твердеющего раствора. По окончании заполнения пустот шариками, загрузочное устройство убирают, и ствол закупоривают, а во второй ствол подают твердеющий раствор и по окончании заполнения пустот ствол закупоривают. В случае отсутствия воды в пустотах пробуривают в нижней части секции железнодорожного тоннеля один ствол, через него заполняют пустоты шариками, уплотняя их вибратором, после чего вынимают загрузочное устройство и через ствол подают твердеющий раствор и по окончании заполнения пустот ствол закупоривают. Изобретение позволяет снизить затраты на устранение пустот. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительства и осушения подземных сооружений с неустановленными гидравлическими связями с акваториями рек, морей или океанов. Способ осушения затопленного подземного сооружения включает установку путем вмораживания на входе в сооружение шлюзовой камеры, подачу внутрь сооружения сжатого воздуха, определение по выделению пузырей воздуха на поверхности акватории места расположения перемычки и ее герметизации. В процессе осушения подземного сооружения внутренние поверхности его герметизируют созданием дополнительной временной ледяной обделки путем выхолаживания указанных поверхностей до отрицательных температур и подачи внутрь сооружения водяного пара. Технический результат состоит в обеспечении герметизации подземного сооружения при его восстановлении, повышении технологичности процесса восстановления сооружения. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, строительству и предназначено для использования при сооружении дренажей и водоотводных коллекторов в твердых породах. Способ сооружения горизонтальной лучевой дренажной скважины в твердых породах, включает проходку вертикального ствола и бурение из него горизонтальной лучевой дренажной скважины сооружение из ее забоя дополнительного вертикального ствола. Используя оба ствола, по всей длине горизонтальной лучевой дренажной скважины размещают шнуровой, камуфлетный заряд. После взрыва заряда образуются горизонтальная лучевая дренажная скважина с зоной сплошной трещиноватости, затем на одной стороне вновь образованной горизонтальной лучевой дренажной скважины устанавливают кондуктор с запорным устройством и водоотводом, а на другой - заглушку. На дренируемой территории закладывают не менее чем одну гидронаблюдательную скважину. Такое техническое решение позволяет значительно уменьшить объем бурения, сократить сроки ввода в эксплуатацию горизонтальной лучевой дренажной скважины, а также увеличить ее перехватывающую способность и вести наблюдение за осушаемой дренируемой территорией. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей и строительной отраслям промышленности и может быть использовано для защиты карьеров при открытом способе разработки месторождений полезных ископаемых и строительных котлованов от проникновения в них подземных вод. Способ защиты карьеров от подземных вод включает выполнение вдоль контура дна карьера водосборной канавы, сообщающейся с резервуаром, снабженным насосной установкой. Оборудование вокруг карьера замкнутой системы водопоглощающих скважин, расположенных на расстоянии, меньшем расчетного радиуса депрессии в водоносном слое пород. Создание гидрозавесы путем подачи грунтовых под из резервуара в водопоглощающие скважины. В водопоглощающие скважины подают смесь грунтовых вод с мелкодисперсным материалом, причем смесь готовят в резервуаре, который оборудуют смесительной камерой. Технический результат состоит в снижении экономических затрат на защиту карьера за счет уменьшения объема поступающих грунтовых вод в водосборный резервуар. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу, к защите карьеров от притока подземных вод при открытой разработке кимберлитовых трубок и месторождений других полезных ископаемых в подмерзлотном горизонте. Способ защиты включает водоотлив изначально содержавшихся и, в том числе, поступающих с осадками, в запланированной к отработке части месторождения вод, бурение нагнетательных скважин по периметру кимберлитовой трубки и со дна карьера. Взрывами в скважинах по периметру кимберлитовой трубки и гидроразрывами из скважин, пробуренных со дна карьера, создают состыкованные субвертикальную и субгоризонтальную зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку. Подают в них, под давлением тампонажные материалы, и создают стыкующиеся сплошные водонепроницаемые противофильтрационные завесы, образующие одно целое в форме стакана. Изобретение позволяет создать сплошную водонепроницаемую противофильтрационную завесу, предохраняющую разрабатываемую часть месторождения от подземных вод.

Изобретение относится к горному делу, в частности для защиты карьеров от притока подземных вод при открытой разработке кимберлитовых трубок и месторождений других полезных ископаемых в подмерзлотном горизонте. Способ защиты разрабатываемой в подмерзлотном горизонте открытым способом части кимберлитовой трубки или месторождения иного полезного ископаемого от притока подземных вод включает водоотлив изначально содержавшихся, в том числе поступающих с осадками, в запланированной к отработке части месторождения вод. Осуществляют бурение нагнетательных скважин по периметру кимберлитовой трубки и, по регулярной сети, со дна карьера, создают взрывами в них субвертикальную кольцевую и субгоризонтальную стыкующиеся зоны пород высокой трещиноватости, однородные по этому признаку. Подают в них через нагнетательные скважины тампонажные материалы и создают сплошные водонепроницаемые противофильтрационные завесы, образующие одно целое в форме стакана. Изобретение позволяет создать сплошную водонепроницаемую противофильтрационную завесу, предохраняющую разрабатываемую часть месторождения от притока подземных вод.

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли промышленности и служит для снижения выдачи на поверхность объемов подземных вод, поступающих в горные выработки при добыче полезного ископаемого. Способ восстановления гидрологических режимов горнодобывающих предприятий включает прием и сбор шахтного притока, поступающего в зону горных работ из депрессионной воронки по горным выработкам, его очистку, аккумуляцию в подземном водосборнике и подачу в водоносный пласт. Подачу аккумулируемого шахтного притока производят за границу депрессионной воронки, расположенной за зоной горных работ, в направлении линии падения водоносного пласта, обеспечивая защиту от возврата воды в действующие горные выработки, причем расстояние между нижней границей депрессионной воронки и точкой подачи шахтного притока должно быть не менее ширины зоны растекания притока в водоносном пласте. Шахтный приток, выдаваемый из водосборника, подают в промежуточный отстойник, из которого он инфильтруется в водоносный пласт, для чего промежуточный отстойник располагают в водоносном пласте. Шахтный приток подают в подземный или в наземный промежуточный отстойник. Изобретение позволяет восстанавливать гидрогеологические режимы в процессе работы горнодобывающих предприятий, повышает экологическую безопасность за счет сохранения ландшафта и промышленную безопасность за счет ликвидации накоплений подземных газов в обезвоженных водоносных пластах. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для осушения глубоких карьеров, особенно при переходе на подземные работы в верхней части рудного тела. Техническим результатом является снижение материальных затрат при одновременном обеспечении эффективного водоотлива в условиях заполненных водой глубоких карьеров. Для этого система содержит магистральный трубопровод, насосный агрегат с нагнетательным патрубком и с элементами для обеспечения подачи электроэнергии. Причем система дополнительно содержит размещенные на борту карьера спуско-подъемное устройство и натяжное устройство с тросом, конец которого соединен с трубообразной капсулой, в которой размещен погружной насосный агрегат, при этом погружной конец трубообразной капсулы выполнен с пропускными отверстиями для жидкости, а проходное отверстие на ее выходном конце сопряжено с отверстием нагнетательного патрубка, которое соединено посредством соединительного патрубка и присоединительного фланца с входным концом магистрального трубопровода, выходной конец которого закреплен в спуско-подъемном устройстве. 2 ил.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для очистки подземных шахтных водосборников. Обеспечивает повышение эффективности очистки водосборников и уменьшение времени очистки. Способ включает монтаж транспортной линии в виде шнекового става на почве водосборника перед его затоплением и последующую очистку выработки от обезвоженной горной массы без перемонтажа шнекового става с применением различных погрузочных устройств (скреперных лебедок, погрузочных машин). Транспортную линию из отдельных секций, закрепленных индивидуально на почве выработки. Секции перед затоплением рассоединяют, а соединяют между собой последовательно, по мере постепенной очистки водосборника.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для очистки подземных шахтных водосборников. Обеспечивает повышение эффективности очистки водосборника и производительности труда, уменьшение времени и стоимости очистки. Способ включает монтаж скребкового конвейера на почве водосборника и его затопление шахтными водами, последующую откачку воды из выработки, обезвоживание горной массы и ее погрузку на конвейер с использованием погрузочных устройств. Рештачный став перед затоплением укрывают защитными кожухами, а погрузку горной массы осуществляют в погрузочные проемы, образуемые при снятии кожухов с конвейера. 1 ил.