Способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод из геологических нарушений

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАТОПЛЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ ПРИ ПРОРЫВАХ В РУДНИК ПОДЗЕМНЫХ ВОД ИЗ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ 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. 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. Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод из геологических нарушений, включающем определение границ зоны геологического нарушения и верхней границы уровня подземных вод, возведение в подземных выработках перемычек из бетона, усиленного металлической арматурой, установку в перемычках труб для перепуска подземных вод и выхода воздуха, в подземной выработке сооружают сдвоенные перемычки, кровлю, почву и бока подземной выработки на участке между сдвоенными перемычками бетонируют, в первой перемычке, расположенной со стороны геологического нарушения, устанавливают постоянно открытые трубы, несущую способность второй перемычки принимают больше давления,создаваемого на вторую перемычку подземными водами, осуществляют отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками. Зубов Владимир Павлович (RU),Смычник Анатолий Данилович (BY) 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 Известен способ (1) предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод из геологических нарушений, 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 реализацию, обусловленные значительными объемами работ, связанных с созданием гидроизолирующих бетонных перемычек; низкая его надежность, что связано с интенсивным растворением солей в местах контакта перемычки с вмещающими соляными породами с последующим поступлением воды в рудник между перемычками и породным контуром. Известен способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод (2), включающий определение границ зоны геологического нарушения и направление потока подземных вод, определение верхней границы уровня подземных вод в геологическом нарушении, возведение в подземных выработках перемычек из бетона, усиленного металлической арматурой, установку в перемычках труб для перепуска подземных ввод и выхода воздуха. Недостатками данного способа при использовании его на калийных рудниках являются низкая надежность, большие затраты на возведение перемычек и малый срок их службы, что связано с интенсивным растворением солей в местах контакта перемычки с вмещающими соляными породами с 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 выработками. Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод из геологических нарушений, включающем определение границ зоны геологического нарушения и направление потока подземных вод, определение верхней границы уровня подземных вод в геологическом нарушении, возведение в подземных выработках перемычек из бетона, усиленного металлической арматурой, установку в перемычках труб для перепуска подземных ввод и выхода воздуха, в подземной выработке сооружают сдвоенные перемычки,кровлю, почву и бока подземной выработки на участке между сдвоенными перемычками бетонируют, в первой перемычке, расположенной со стороны геологического нарушения, устанавливают постоянно открытые трубы для перепуска подземных вод на участок подземной выработки, расположенный между сдвоенными перемычками, несущую способность второй перемычки принимают больше давления, создаваемого на вторую перемычку подземными водами при высоте их столба, равного расстоянию от подземной выработки до верхней границы уровня подземных вод в геологическом нарушении, при фактическом давлении подземных вод на вторую перемычку, не превышающем ее несущей способности, производят отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками,при этом производительность устройств, используемых для отвода подземных вод из участка выработки,расположенного между сдвоенными перемычками, принимают больше притока подземных вод из геологического нарушения в подземную выработку. Отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками,осуществляют через скважины, пробуренные между поверхностью и подземной выработкой. Отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками,осуществляют через оборудованные задвижками трубы, установленные во второй перемычке. На фиг. 1 представлена схема отвода подземных вод через оборудованные звдвижками трубы, установленные во второй перемычке, на фиг. 2 - схема отвода подземных вод через скважину. Сущность заявляемого способа поясняется схемами, представленными на фиг. 1 и 2, где 1 - подземная выработка; 2 - направление поступления в выработку 1 подземных вод из зоны геологического нарушения; 3 - первая перемычка, расположенная со стороны геологического нарушения; 4 - вторая перемычка; 5 - труба для выхода воздуха; 6 - трубы для перепуска подземных вод на участок подземной выработки, расположенный между сдвоенными перемычками 3 и 4; 7 - труба для отвода подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками; 8 - задвижка; 9 - скважина для отвода подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками, на земную поверхность; 10 - земная поверхность. Способ осуществляют следующим образом. Определяют границы зоны геологического нарушения и направление потока подземных вод. Определяют верхнюю границу уровня подземных вод в геологическом нарушении. В подземной выработке 1 (фиг. 1 и 2) сооружают сдвоенные перемычки 3 и 4 из бетона,усиленного металлической арматурой. Кровлю, почву и бока подземной выработки 1 на участке между сдвоенными перемычками 3 и 4 бетонируют, что исключает возможность контакта подземных вод с вмещающими соляными породами и растворение солей за пределами контура поперечного сечения выработки. В первой перемычке 3, расположенной со стороны геологического нарушения (со стороны поступления подземных вод), устанавливают постоянно открытые (не оборудованные задвижками) трубы 6 для перепуска подземных вод на участок подземной выработки, расположенный между сдвоенными перемычками. Несущую способность второй перемычки 4 принимают больше давления, создаваемого на вторую перемычку подземными водами при высоте их столба, равного расстоянию от подземной выработки до верхней границы уровня подземных вод в геологическом нарушении. Под несущей способностью перемычки понимается максимально возможная нагрузка на перемычку, создаваемая подземными водами, при превышении которой перемычка разрушается. При фактическом давлении подземных вод на вторую перемычку, не превышающем ее несущей способности, производят отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками. При этом производительность устройств, используемых для отвода подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками, принимают больше притока (дебита) подземных вод из геологического нарушения в подземную выработку. Выполнение этих условий исключает возможность разрушения второй перемычки 4 давлением подземных вод, которое может достигать десятков атмосфер. При реализации заявляемого способа возможны следующие варианты отвода подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками: через оборудованные задвижками трубы 7,установленные во второй перемычке (фиг. 1); через скважины 9 (фиг. 2), пробуренные между поверхностью 10 и подземной выработкой (фиг. 2). Откачку подземных вод из участка подземной выработки, расположенного между сдвоенными перемычками, могут производить, например, с использованием насосов. Параметры, знание которых необходимо при использовании заявляемого способа (фактическое давление подземных вод на вторую перемычку, при котором производят отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между сдвоенными перемычками; положение верхней границы уровня подземных вод в геологическом нарушении; несущая способность второй перемычки; величина притока подземных вод из геологического нарушения в подземную выработку и др.) зависят от горно-геологических условий и определяются в каждом конкретном случае с использованием известных методик в результате шахтных, лабораторных или аналитических исследований. По сравнению с известными способами заявляемый способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод позволяет повысить надежность предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод через водопроводящие трещины в зонах геологических нарушений, вскрытых подземными горными выработками и существенно снизить затраты, связанные с проведением мероприятий по предотвращению затопления калийных рудников. Заявляемый способ предназначен, главным образом, для использования при отработке месторождений калийных солей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ предотвращения затопления калийных рудников при прорывах в рудник подземных вод из геологических нарушений, включающий определение границ зоны геологического нарушения и направление потока подземных вод, определение верхней границы уровня подземных вод в геологическом нарушении,возведение в подземных выработках перемычек из бетона, усиленного металлической арматурой, установку в перемычках труб для перепуска подземных ввод и выхода воздуха, отличающийся тем, что в подземной выработке сооружают пару перемычек, кровлю, почву и бока подземной выработки на участке между перемычками бетонируют, в первой перемычке, расположенной со стороны геологического нарушения, устанавливают постоянно открытые трубы для перепуска подземных вод на участок подземной выработки, расположенный между перемычками, причем несущую способность второй перемычки принимают больше давления,создаваемого на вторую перемычку подземными водами при высоте их столба, равного расстоянию от подземной выработки до верхней границы уровня подземных вод в геологическом нарушении, при фактическом давлении подземных вод на вторую перемычку, не превышающем ее несущей способности, производят отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между перемычками, при этом производительность устройств, используемых для отвода подземных вод из участка выработки, расположенного между перемычками, принимают больше притока подземных вод из геологического нарушения в подземную выработку. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между перемычками, осуществляют через скважины, пробуренные между поверхностью и подземной выработкой. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что отвод подземных вод из участка выработки, расположенного между перемычками, осуществляют через оборудованные задвижками трубы, установленные во второй перемычке.