способ засыпки стволов рудников, добывающих водорастворимую руду (варианты)

Формула изобретения

1. Способ засыпки стволов рудников, добывающих водорастворимую руду, включающий засыпку стволов инертными материалами, отличающийся тем, что первоначально осуществляют полную засыпку стволов указанной рудой или солями, содержащимися в руде, и поддерживают ее весь охраняемый период, в конце которого засыпку принудительно растворяют, а стволы засыпают инертными материалами.

2. Способ засыпки стволов рудников, добывающих водорастворимую руду, включающий засыпку стволов инертными материалами, отличающийся тем, что засыпку стволов инертными материалами осуществляют до зоны подземных вод насыщенных солями, выше которой оставшуюся часть стволов засыпают указанной рудой или солями, содержащимися в руде, и поддерживают ее весь охраняемый период, засыпку принудительно растворяют в конце охраняемого периода, a затем стволы полностью засыпают инертными материалами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ликвидации шахтных стволов на действующих предприятиях.

При ликвидации рудника шахтные стволы, имеющие выход на поверхность, должны быть засыпаны.

Ликвидацию стволов проводят как в плановом порядке (в случае отработки запасов), так и в аварийных ситуациях, например в случае затопления рудника. Как в первом, так и во втором случаях, возможно поступление в рудник через стволы пресной воды. Поступающая вода будет растворять соляные породы, в результате чего на поверхности образуется мульда, которая будет оказывать негативное влияние на сооружения, находящиеся на земной поверхности.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении сохранности надшахтного (поверхностного) комплекса на определенный (охраняемый) период.

Известен способ плановой ликвидации шахтных стволов, заключающийся в засыпке нижней зоны шахтного ствола инертным материалом (щебнем из твердых пород), затем сооружается гидроизолирующая конструкция (замок), после чего засыпают гравий в верхней зоне (Хайнц Буше. Исследовательский проект по герметизации подземных хранилищ отходов, реализуемый в стволе "Зальцдетфурт II"// Глюкауф, 1999, март(I), с. 16, рис. 2).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ ликвидации шахтного ствола, заключающийся в двухстадийной засыпке ствола твердыми инертными материалами (Хайнц Буше. Горнотехнические работы по консервации и санированию на предприятиях Объединения по добыче калийной и каменной солей// Глюкауф, спецвыпуск, 1998, март, с. 40-41, рис. 1).

Однако эти способы не могут быть использованы в случае ликвидации шахтных стволов затопленного рудника из-за невозможности устройства в стволе, заполненном рассолом с сохранившейся армировкой, надежной гидроизолирующей конструкции (замка).

В первом варианте указанный технический результат достигается тем, что в первом варианте способа засыпки стволов рудников, добывающих водорастворимую руду, включающем засыпку стволов инертными материалами, первоначально осуществляют полную засыпку стволов указанной рудой или солями, содержащимися в руде, и поддерживают ее весь охраняемый период, в конце которого засыпку принудительно растворяют, а стволы засыпают инертными материалами.

Сущность способа поясняется чертежами, на которых: фиг. 1 - схема первой стадии засыпки отвода, фиг. 2 - схема окончательной засыпки (ликвидации) отвода.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально производят засыпку стволов 1 рудой или солеотходами 2 до железобетонной крепи устья 3 ствола. Этот уровень засыпки поддерживают постоянно, т.е. по мере усадки (естественного растворения) солеотходов на протяжении всего времени охраняемого периода осуществляют дозасыпку солеотходов до необходимого уровня (фиг. 1). Охраняемый период определяется, например, временем использования промышленных зданий и сооружений.

В конце охраняемого периода стволы засыпают инертными материалами 4 (щебнем, гравием). При этом засыпку производят (фиг. 2) с принудительным растворением солеотходов (солей), которое осуществляют, например, подачей пресных или слабоминерализованных стоков.

В этом случае время до образования мульды сдвижения, т.е. опасных для охраняемых сооружений деформаций, увеличивается на время работы предприятия плюс время на растворение породного массива и образование мульды, то есть выходит за срок службы предприятия и дополнительных мер охраны не потребуется.

Известен способ ликвидации шахтных стволов, заключающийся в засыпке шахтного ствола инертным материалом (щебнем из твердых пород), затем гидроизолирующую конструкцию (замок), после чего насыпают гравий в верхней зоне соляного породного массива (Хайнц Буше. Исследовательский проект по герметизации подземных хранилищ отходов, реализуемый в стволе "Зальцдетфурт II" //Глюкауф, l999, март (I), с. 17, рис. 2).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ ликвидации шахтного ствола, предполагающий первоначальную засыпку ствола щебнем из твердых горных пород, на который насыпают мелкую соль, и предусматривающий также сооружение гидроизолирующей конструкции (Хайнц Буше. Исследовательский проект по герметизации подземных хранилищ отходов, реализуемый в стволе "Зальцдефурт II"// Глюкауф, 1999, март (I), с. 16, рис. 1)

Однако эти способы не могут быть использованы из-за сложной конструкции, создание которой требует времени и условий, т.е. она может быть выполнена только в плановом порядке.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении сохранности надшахтного комплекса на весь охраняемый период.

Во втором варианте указанный технический результат достигается тем, что в способе засыпки стволов рудников, добывающих водорастворимую руду, включающем засыпку стволов инертными материалами, засыпку стволов инертными материалами осуществляют до зоны подземных вод, насыщенных солями, выше которой оставшуюся часть стволов засыпают указанной рудой или солями, содержащимися в руде, и поддерживают ее весь охраняемый период, засыпку принудительно растворяют в конце охраняемого периода, a затем стволы полностью засыпают инертными материалами.

Сущность способа поясняется чертежом, на котором фиг. 3 - схема засыпки ствола (по второму варианту).

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально производят засыпку ствола 1 инертными материалами 4 (щебнем, гравием). Однако объем засыпки ограничивают таким образом, чтобы столб засыпки находился в зоне подземных вод 5, насыщенных солями. Сверху на столб инертной засыпки 4 насыпают солеотходы 2. По мере растворения солеотходов (соли) проникающими в ствол водами производят их дозасыпку. Таким образом, ствол сохраняют в течение необходимого времени (охраняемого периода), в конце которого засыпку из солеотходов 2 принудительно растворяют и полностью заполняют ствол инертными материалами 4.

Преимущества этого варианта заключаются в том, что засыпка нижней части ствола инертными материалами сокращает и упрощает последующие работы по засыпке ствола. Кроме того, время образования мульды сдвижения также выходит за срок охраняемого периода, т.е. не потребуются дополнительные меры охраны.