Способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАТОПЛЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ ПРИ ПРОРЫВАХ В РУДНИК ПОДЗЕМНЫХ ВОД Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для предотвращения затопления рудников при прорывах в рудник подземных вод через водопроводящие трещины в зонах геологических нарушений, вскрытых подземными горными выработками. Задачей изобретения является снижение затрат и повышение надежности предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод через водопроводящие трещины в зонах геологических нарушений,вскрытых подземными горными выработками. Решение поставленной задачи достигается тем,что способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод включает определение границ зоны геологического нарушения, бурение скважины от земной поверхности, крепление скважин трубами, нагнетание по скважинам не растворяемых в воде твердеющих материалов, ось скважины при ее бурении направляют на точку, расположенную на трассе проведения подземной выработки впереди забоя данной выработки, нагнетание по скважине твердеющих материалов производят периодически, после бурения скважины на длину, равную глубине проникновения твердеющего материала в породный массив впереди забоя скважины,конечную длину скважины принимают равной глубине расположения подземной выработки от поверхности земли, при этом расстояние от забоя подземной выработки до скважины определяют расчетным путем. Смычник Анатолий Данилович (BY),Зубов Владимир Павлович (RU) Смычник А.Д. (BY)"БЕЛГОРХИМПРОМ") (BY); ЗУБОВ ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ (RU) Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для предотвращения затопления рудников при прорывах в рудник подземных вод через водопроводящие трещины в зонах геологических нарушений, вскрытых подземными горными выработками. Известен способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод [1], включающий возведение в подземных горных выработках перемычек из твердеющих материалов, например песчано-цементных смесей, для гидроизоляции мест поступления воды. Недостатками данного способа являются большие затраты на возведение перемычек и малый срок их службы, что связано с интенсивным растворением солей в местах контакта перемычки с вмещающими соляными породами и последующим поступлением воды в рудник между перемычками и породным контуром. Известен способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод из геологических нарушений [2], включающий определение места расположения геологического нарушения и мест поступления воды в подземную выработку, бурение от земной поверхности до подземных выработок скважин, крепление (обсадку) скважин трубами, нагнетание по скважинам в подземные выработки не растворяемых в воде твердеющих закладочных материалов до заполнения подземных выработок в месте подачи закладочных материалов на всю их высоту и создания в результате этого в выработках гидроизолирующих бетонных перемычек. Недостатками данного способа являются значительные затраты на его реализацию, обусловленные большими объемами работ по созданию гидроизолирующих бетонных перемычек; а также низкая его надежность, что связано с интенсивным растворением солей в местах контакта перемычки с вмещающими соляными породами и последующим поступлением воды в рудник между перемычками и породным контуром. Задача изобретения - снижение затрат и повышение надежности предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод через водопроводящие трещины в зонах геологических нарушений, вскрытых подземными горными выработками. Поставленная задача достигается тем, что в способе предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод, включающем определение границ зоны геологического нарушения, бурение скважины с земной поверхности, крепление скважин трубами, нагнетание по скважинам не растворяемых в воде твердеющих материалов, ось скважины при ее бурении направляют на точку, расположенную на трассе проведения подземной выработки впереди забоя данной выработки, нагнетание по скважине твердеющих материалов производят периодически, после бурения скважины на длину, равную глубине проникновения твердеющего материала в породный массив впереди забоя скважины,конечную длину скважины принимают равной глубине расположения подземной выработки от поверхности земли, при этом расстояние от забоя подземной выработки до скважины определяют из выраженияaLr,где L - расстояние от забоя подземной выработки до скважины,a - ширина подземной выработки,r - глубина проникновения твердеющего материала в породный массив в плоскостях, параллельных плоскостям напластования пород. Сущность заявляемого способа предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод поясняется схемой, представленной на чертеже. На чертеже обозначены: 1 - подземная выработка, 2 - забой подземной выработки (место поступления в выработку 1 подземных вод из зоны геологического нарушения), 3 - граница зоны геологического нарушения, 4 - скважина, 5, 6, 7 и 8 - места расположения забоя скважины 4, при которых производилось нагнетание твердеющего материала через скважину 4 в водопроводящие трещины породного массива, 9 границы области породного массива, в которые произведено нагнетание твердеющего материала, 10 земная поверхность, r - глубина проникновения твердеющего материала в породный массив в плоскостях, параллельных плоскостям напластования пород, L - расстояние от забоя подземной выработки до скважины, b - глубина проникновения твердеющего материала в породный массив впереди забоя скважины. Способ осуществляют следующим образом. Определяют границы 3 зоны геологического нарушения. Производят бурение скважины 4 с земной поверхности 10. Ось скважины 4 при ее бурении направляют на точку A, расположенную на трассе проведения подземной выработки 1 впереди забоя 2 данной выработки. Скважину 4 крепят трубами, например металлическими. Нагнетание по скважине 4 твердеющих материалов производят периодически, после бурения скважины 4 на длину b, равную глубине проникновения твердеющего материала в породный массив впереди забоя скважины 4. Так, первый раз твердеющий материал по скважине 4 нагнетают при нахождении ее забоя в положении 5, второй раз - при нахождении забоя скважины 4 в положении 6, третий раз - при нахождении забоя скважины 4 в положении 7 и так далее. Конечную длину скважины 4 принимают равной глубине H расположения подземной выработки 1 от поверхности земли, при этом расстояние от забоя 2 подземной выработки 1 до скважины 4 определяют из выраженияaLr,где L - расстояние от забоя подземной выработки до скважины,a - ширина подземной выработки,r - глубина проникновения твердеющего материала в породный массив в плоскостях, параллельных плоскостям напластования пород. При выполнении условия aL, в сочетании с принятием длины H скважины 4, равной глубине расположения подземной выработки 1 от поверхности, обеспечивается возможность полного заполнения твердеющим материалом водопроводящих трещин в области геологического нарушения между скважиной 4 и забоем 2 подземной выработки 1, вскрывшей геологическое нарушение. При выполнении условия Lr впереди забоя подземной выработки будет находиться водонепроницаемая область горного массива. Параметры b и r, знание которых необходимо при применении данного способа, определяют в каждом конкретном случае с использованием известных методик с учетом конкретных горно-геологических условий ведения горных работ, фильтрационных и прочностных свойств горного массива в пределах геологического нарушения. По сравнению с известными способами заявляемый способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод позволяет: 1) повысить надежность предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод через водопроводящие трещины в зонах геологических нарушений, вскрытых подземными горными выработками; 2) существенно снизить затраты, связанные с проведением мероприятий по предотвращению затопления калийных рудников. Заявляемый способ предназначен, главным образом, для использования при отработке месторождений калийных солей. Источники информации 1. Патент RU2219350, опубл. 20.12.2003. 2. Патент RU2341658, опубл. 20.12.2008. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод,включающий определение границ зоны геологического нарушения, бурение скважин от земной поверхности, обсадку скважин трубами, нагнетание по скважинам не растворяемых в воде твердеющих материалов, отличающийся тем, что скважину бурят в направлении таком, что ее ось проходит через точку,расположенную на трассе проведения подземной выработки впереди забоя данной выработки, нагнетание по скважине твердеющих материалов производят поэтапно, чередуя с пробуриванием скважины на длину, равную глубине проникновения твердеющего материала в породный массив впереди забоя скважины, при этом конечную длину скважины принимают равной глубине расположения подземной выработки от поверхности земли, а расстояние от забоя подземной выработки до скважины определяют из выраженияaLr,где L - расстояние от забоя подземной выработки до скважины,a - ширина подземной выработки,r - глубина проникновения твердеющего материала в породный массив в плоскостях, параллельных плоскостям напластования пород.