Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОТВОДА РАССОЛА ПРИ ЗАКЛАДКЕ КАМЕР

Изобретение относится к горному делу и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых камерной системой с закладкой камер.

Известен способ гидравлической закладки на пологопадающих пластах, включающий возведение наклонных фильтрующих элементов, подачу пульпы в камеру, отвод отфильтрованной воды (Пат. 2166639 МПК E21F 15/08 Способ гидравлической закладки камер на пологопадающих пластах/ Борзаковский Б.А., Котляр Е.К.; заявитель и патентообладатель ОАО «Уралкалий», АО «ВНИИ Галургии». - з. №99127856; Заявл. 29.12.99; Опубл. 30.05.01).

Недостатком данного способа является необходимость проходки специальной междукамерной сбойки, необходимой для перетока рассола из закладываемых участков в рассолосборник, при этом для осветления рассола требуется монтаж фильтрующих элементов (щитов) в каждой закладываемой камере.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ удаления рассолов из закладываемых камер по штрекам, при этом предусматривается проходка рассолоотводной канавки. Рассолы по подготовительным выработкам подают в рассолосборник, расположенный в самой низкой части закладываемого участка. В качестве рассолосборника используют отработанные камеры или конвейерный штрек. Насосы устанавливают либо в сбойке пройденной в целике, либо в конвейерном штреке. Для удержаний рассолов возводят бетонные пороги (Закладочные работы на Верхнекамских калийных рудниках/ Б.А. Борзаковский, Л.М. Папулов. - Недра. - Москва, 1994. - С. 115-116, 92-96,).

Недостатком указанного способа сбора рассолов является то, что рассол поступает в рассолосборник напрямую из закладываемых камер, что подразумевает наличие в нем мелких частиц (т.е. рассол не осветлен полностью). При закладке значительного количества камер происходят прорывы, фильтрующих перемычек и утечки, что приводит к попаданию «мутного» рассола в рассолосборник, что в свою очередь ведет к заиливанию полезной емкости рассолосборника и поломке насосных агрегатов. Также к недостатку описанного способа можно отнести расположение насосного оборудования в специальных нишах (пройденных в целиках) или почве за бетонными порогами. Проходка ниши буровзрывным способом и возведение бетонных рассолоудерживающих перемычек являются трудоемкими процессами.

Технический результат заключается в высокой степени фильтрации рассола от закладочных работ, за счет оседания твердой части рассола в конвейерном штреке, что продлевает срок службы оборудования насосной станции, а также в уменьшении количества перемычек по нижнему пласту, т.к. перемычки устанавливаются только в выемочном и вентиляционных штреках, что способствует уменьшению затрат и упрощению гидрозакладочных работ.

На фиг. 1 изображен план по верхнему закладываемому пласту, на фиг. 2 - план по нижнему закладываемому пласту, на фиг. 3 - разрез по подготовительным выработкам.

На чертежах обозначено: 1 - вентиляционный штрек; 2 - камера; 3 - закладочный массив; 4 - фильтрующая перемычка; 5 - рудоспускная скважина; 6 - участковая насосная станция; 7 - пульпопровод; 8 - выемочный штрек; 9 - рассолосборник; 10 - глухая перемычка; 11 -пульпоперепускные скважины; 12 - конвейерный штрек; 13 - фильтрующие колодцы.

Способ применяется при углах падения пластов от 2 до 10 градусов и осуществляется следующим образом.

Подготовка к закладке камер.

На устье рудоспускных скважин 5, пробуренных при отработке на выемочном штреке 8 нижнего и верхнего пласта, устанавливают фильтрующие колодцы 13. Фильтрующий колодец представляют собой перфорированную трубу (стальную, либо полиэтиленовую), обтянутую фильтровальной тканью, диаметром 200-273 мм и высотой около 1,5-2 м и необходим для первичной фильтрации рассола, поступающего из закладываемых камер в конвейерный штрек 12. Конвейерный штрек в период ведения закладочных работ выполняет функцию дренажной выработки (Фиг. 1, 2, 3).

Участковый рассолосборник 9 располагают в наиболее низком месте нижнего пласта, в краевых отработанных камерах. Насосы участковой насосной станции 6 размещают в выемочном штреке 8, поэтому не требуется дополнительной проходки сбоек, ниш, подрубок или возведения бетонных порогов для размещения насосного оборудования (Фиг. 3).

В выемочном 8 и вентиляционных штреках 1 (в районе участковой насосной станции) нижнего пласта возводят глухие перемычки 10, которые необходимы для исключения попадания закладочного материала и неосветленного рассола в рассолосборник 9 участковой насосной станции 6. Глухая перемычка возводится из бруса, досок, удерживающей рассол ткани (Фиг. 2).

В устьях закладываемых камер верхнего пласта устанавливают фильтрующие перемычки 4, задача которых заключается в удержании твердых частиц закладочного материала в камере. Фильтрующие перемычки верхнего пласта могут быть насыпными (просыпи руды в камерах), буровзрывными (подрыв кровли и почвы), комбинированными (буровзрывные работы+насыпь), деревянными (брус, доски, фильтровальная ткань). В краевой части участка верхнего пласта монтируют участковую насосную станцию 6 (Фиг. 1).

Затем бурят пульпоперепускные скважины 11. Для закладки камер нижнего пласта пульпоперепускные скважины бурят из почвы камеры верхнего пласта в кровлю камеры нижнего пласта, а для закладки камер верхнего пласта, пульпоперепускные скважины бурят в междукамерных целиках из соседней смежной камеры. Количество пульпоперепускных скважин зависит от гипсометрии камер и ее длины. После чего монтируют закладочный пульпопровод 7 (Фиг. 1).

Закладочные работы.

Для закладки нижнего пласта закладочный материал подается с верхнего пласта в камеры 2 нижнего пласта по пульпоперепускным скважинам 11. Закладочный материал оседает в камерах, образуя закладочный массив 3, а рассол через фильтрующие колодцы 13 рудоспускных скважин 5 поступает на конвейерный штрек 12. В конвейерном штреке мелкие частицы пульпы оседают, а «осветленный» рассол поступает по скважинам в рассолосборник 9, откуда откачивается насосами участковой насосной станции 6 (Фиг. 2, 3).

Закладка камер верхнего пласта осуществляется путем подачи закладочного материала по пульпопроводу 7, расположенному в выемочном штреке в камеру и, далее, в соседние камеры по пробуренным в междукамерных целиках пульпоперепускным скважинам 11. Рассол фильтруясь через перемычки 4 перетекает из камер в выемочный штрек 8, откуда через фильтрующие колодцы 13 рудоспускных скважин 5 перетекает на нижний пласт, далее в конвейерный штрек 12 и через скважины в участковый рассолосборник 9. «Осветленный» рассол откачивается насосами участковой насосной станции 6 (Фиг. 1, 3).

Применение данного способа позволит сократить время на подготовку к закладке за счет снижения трудозатрат по проходке выработок для отвода рассола к рассолосборнику, количества возводимых фильтрующих перемычек (щитов), между тем повысить качество откачиваемого рассола (снижение количества твердой фракции в рассоле), что в свою очередь повысит надежность работы насосного оборудования.