Способ подготовки мерзлых пород к разработке

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено20.06.77 (23) 2500190/29-0 с присоединением заявки. №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 05. 04. 79.бюллетень №

Дата опубликования описания 08 04

Союз Советских

Социалмстиыеских

Республик

Гещдеретевхньй внхтет

СССР в делам изобратеей и вткрытхй (72) Авторы изобретения

Г. 3. Перльштейн, A. Ф. Курильчик, В. E. Капранов и В. И. Емельянов

Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МЕРЗЛЫХ ПОРОД

К РАЗРАБОТКЕ

Изобретение относится к способам разработки мерзлых пород.

Известен способ разработки мерзлых пород путем их оттаивания (1).

Наиболее близким техническим решейием z изобретению является способ под» 5 готовки мерзлых пород к разработке,, включиощий оттаивание и дренирование пород (2j. Этот способ основан на филвт рационно дренажном оттаивании породы.

I . для этого производят дренажные выработки, и оттаивание происходит за счет теплоотдачи искусственных фильтрацион алых потоков, движущихся под действием разности уровней воды в питающих и дренажных выработках. Ь зависимости от конкретных мерзлотно-гидрьгеологическах условий могут приняться различные схемы питания и дренирования. Дренажные выработки рекомендуется проходить на

2/3 заданной глубины оттаивания. Фильт рааионно-дренажное оттаивание характеоизуется простотой и малой себестоимостью.

Однако в условиях Северо-Востока подготовленные этим способом породы необходимо разрабатывать до наступления сильных холодов, т.е. не позднее конца октября, так как при промерзании оНН образуют прочный льдонасыщенный массив, не поддающийся разрушению современными землеройными машинами. Известные методы защиты талых пород от сезонного промераания отличаются ñðàò нительно высокой себестоимостью, оказываются малоэффективными при провед нин работ в зимнее время.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков, обеспечение возможности разработки пород в зимний период, т.е. в течение всего года.

Поставленная цель .достигается тем, что дренажные выработки производят ниже подготавливаемого слоя на величину капиллярной каймы. Указанная цель достигается также тем, что дренирование производят с опережением промерзания слоя. (Капиллярной каймой называется

655785 зона равновесного распределения влаги над свободной поверхностью грунтовых вод, в пределах которой влажность пород уменьшается от полной влагоемкости до наименьшей влагоемкости или водоудержи- 5 ваюшей способности).

На чертеже изображены кривые распределения влажности пород в процессе дренирования, где кривая 1 показывает распределение влажности после оконча- 16 ния гидроиглового оттаивания; кривая

2 †. через сутки после начала откачек; кривая 3- после дренирования и промерзания отложений. Буквами Юп обозначена полная влагоемкость,. @l> наимеяь- И шая влагоемкость Юкр — критическая влажность, КК вЂ” капиллярная кайма, УГВ - уровень грунтовых вод.

Сущность способа заключается в следующем.

В летний период производят оттаивание мерзлых пород гидравлическим или иным способом. По достижении заданной глубины оттаивания породы приступа- ют к дренированию. Для этого,проходя: дренажные выработки ниже подолы подготавливаемого к разработке слоя породы на величину капиллярной каймы.

Экспериментально установлено, что мощность капиллярной каймы для крупно36 обломочных пород в зависимости от состава заполнителя изменяется в пределах от 0,2 до 1,0 м.

Дренирование проводят до тех пор, 35 пока относительная влажность пород не достигнет величины 3,5-4,0%. При этой влажности, называемой критической, породы не смерзаются, даже при очень низких температурах, а остаются легкораэ4) борными, т.е. пуевращаются в так назы.ваемые . сушенпы .. Такие породы легко разрабатываются и в зимнее время.

Пример . В долине р. Берелех гравийно-галечные отложения были от.таяны гидроигловым способом на глубину "

5,1-5,3 м. В конце октября через дренажную скважину глубиной 5 м произве: ли откачку воды, поддерживая в течение двух недель ее уровень на отметках 4,84,9 м. На чертеже изображены кривые распределения влажности пород в процессе дренирования.

Сразу после оттаивания содержание влаги по всему разрезу равнялось полной влагоемкости,(кривая1). Несмотря на поздние сроки дренирования влажность гравийно-галечных отложений уменьшилась до величины ниже критической (кривая 3) и после промерзания остались легкораэборными. В начале февраля при темпера туре воздуха ниже -40 С породы разработаны бульдозером на базе трактора

Т-100 до глубины 4,2-4-,3 м.

Предлагаемый способ позволяет производить выемку пород в морозный период года, благодаря чему эффективность разработки пород увеличивается.

Ф ор мула из обретения

1. Способ подготовки мерзлых пород к разработке, включающий оттаивание и ,дренирование пород о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его эффективности путем уменьшения влагосодержания в подготавливаемом слое, дренал ные выработки производят ниже подготавливаемого слоя на величину капиллярной каймы.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что дренирование производят с опережением промерзания слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 65947, кл. Е 02.F 5/30, 1944.

2. Инструктивные положения по разработке россыпей. Ч. 1. Временные инструкции по оттайке грунтов, Магадан, 1959, с. 75-106.

Влажность, /

У 18 1Z г »

Составитель Н. Туленинов

Редактор Л. Ушакова Техред С. Мигай Корректор М. Ряшко

Заказ 1471/24 Тираж 776 ll одписное

Ш!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖЗ5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4