Способ проходки шахтных стволов бурением

 

Изобретение относится к шахтному строительству и может быть применено для сооружения стволов шахт при вскрытии угольных, калийных, железорудных и других месторождений минерального сырья. Цель - снижение энергоемкости проходки. Для этого после сооружения устья ствола забой затапливают жидкостью, например водой, несмешивающейся с очистным агентом. Затопление забоя ведут подачей под слой жидкости очистного агента в виде сжиженного газа, плотность которого выше плотности разбуриваемой породы. Слой жидкости экранируют сверху слоем абсорбента сжиженного газа, например, дибутилового эфира фталевой кислоты. Разбуриваемая породоразрушающим инструментом /ПРИ/ порода отделяется от груза забоя и всплывает, собираясь под слоем воды. Забирая ее погружным насосом в виде суспензии в сжиженном газе, подают ее в экспанзер. При снижении в нем давления жидкая фаза из нее вскипает, и образовавшиеся в результате пары засасываются компрессором. При необходимости охлаждения ПРИ воду из слоя воды начинают откачивать насосом. Высота этого слоя уменьшается, следовательно, и давление в слое сжиженного газа уменьшается, вызывая вскипание прежде всего верхней его зоны, непосредственно примыкающей к слою воды. Необходимое для парообразования тепло отбирается у нижележащих слоев сжиженного газа. Охлаждение ПРИ осуществляется за счет доставки к нему образующегося при этом искусственного холода к сжиженным газам, остающимся еще в невскипающем состоянии. Остудив ПРИ, кипение сжиженного газа прекращают повышением слоя воды в общем столбе жидкостей. По окончании бурения приступают к возведению крепи, завершая сооружение пройденного ствола. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 D 1/06 описания изоьгкткния

К А BTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4470253/23-03 (22) 02.08.88 (46) 23.06.90. Бюл. № 23 (71) Московский горный институт (72) А. С. Бродт, А. С. Бурчаков и И. И. Шаровар (53) 622.243 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 794139, кл. Е 21 D 1/06, 1978.

Справочник по проходке стволов шахт специальными способами. / Под общ. ред.

Н. Г. Трупака.— М.: Госгортехиздат, 1960, с. 353. (54) СПОСОБ ПРОХОДКИ ШАХТНЫХ

СТВОЛОВ БУРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к ша хтному строительству и м. б. применено для сооружения стволов шахт при вскрытии угольных, калийных, железорудных и других месторождений минерального сырья. Цель — снижение энергоемкости проходки. Для этого после сооружения устья ствола забой затапливают жидкостью, например водой, несмешивающейся с очистным агентом. Затопление забоя ведут подачей под слой жидкости очистного агента в виде сжиженного газа, плотность которого выше плотности разбуриваемой породы. Слой жидкости экранируют

Изобретение относится к шахтному строительству и может найти применение для сооружения стволов шахт при вскрытии угольных, калийных, железорудных и других месторождений минерального сырья.

Цель изобретения — снижение энергоемкости проходки.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Схема включает столб 1 несмешивающейся с сжиженным газом 2 жидкости, слой 3 абсорбента, породоразрушающий инстру.SU 1573184

2 сверху слоем абсорбента сжиженного газа, например, дибутилового эфира фталевой кислоты. Разбуриваемая породоразрушающим инструментом {ПРИ) порода отделяется от груза забоя и всплывает, собираясь под слоем воды. Забирая ее погружным насосом в виде суспензии в сжиженном газе, подают ее в экспанзер. При снижении в нем давления жидкая фаза из нее вскипает и образовавшиеся в результате пары засасываются компрессором. При необходимости охлаждения ПРИ воду из слоя воды начинают откачивать насосом. Высота этого слоя уменьшается, следовательно, и давление в слое сжиженного газа уменьшается, вызывая вскипание прежде всего верхней его зоны, непосредственно примыкающей к слою воды. Необходимое для парообразования тепло отбирается у нижележащих слоев сжнженного газа. Охлаждение П РИ осуществляется за счет доставки к нему образующегося при этом искусственного холода к сжиженным газам, остающимся еще в невскипающем состоянии. Остудив ПРИ, кипение сжиженного газа прекращают повышением слоя воды в общем столбе жидкостей.

По окончании бурения приступают к возведению крепи, завершая сооружение пройденного ствола. l ил. мент 4, погружной насос 5, экспанзер 6, компрессор 7, конденсатор 8, ленточный конвейер 9, погружной насос 10, ректификационную колонну 11.

Способ осуществляется следующим образом.

После сооружения устья ствола забой затапливают несмешивающейся с очистным агентом жидкостью, например водой, под столб 1 которой с началом проходки подают очистной агент, выполненный из сжиженного газа, плотность которого вы ше плотности

1573184 разбуриваемой при проходке породы. Например, при проходке толщи галита плотностью 2,17 г/см под столб воды подают смесь дифтордибромметана плотностью

3,28 г/см (т. кип. 23,8 С) с трифториодметаном, имеющим плотность 2,32 г/см (т. кип

22,5 С). Поверх слоя воды наливают абсорбент сжиженного газа, например дибутиловый эфир фталевой кислоты.

Разбуриваемая породоразрушающим инструментом 4 порода отделяется от груди забоя и всплывает, собираясь под слоем воды. Забирая ее погружным насосом 5, уже в виде суспензии в сжиженном газе подают в экспанзер 6. При снижении в нем давления жидкая фаза из нее вскипает, образовавшиеся в результате пары засасывают компрессором 7 и после их в нем сжатии и ожижения в конденсаторе 8 очищенный таким образом от твердой фазы очистной агент вновь возвращают в зону бурения, а извлеченную при этом породу перегружают на ленточный конвейер 9, доставляющий ее к месту отгрузки уже в сухом виде. Отвод искусственного холода, образующегося при осушении породы в экспанзере 6, осуществляют прокачиванием через его холодообменную рубашку холодильного рассола или другой незамерзающей жидкости. При необходимости охлаждения породоразрушающего инструмента 4 воду из слоя 1 начинают откачивать насосом 10. В результате высота слоя 1, следовательно, и давление в слое сжиженного газа 2, уменьшаются, вызывая вскипание прежде всего верхней его зоны, непосредственно примыкающей к столбу воды. Необходимое для парообразования тепло отбирается при этом у нижележащих слоев сжиженного газа. Охлаждение породоразрушающего инструмента осуществляется за счет доставки к нему образующегося при этом искусственного холода сжиженным газом, остающимся еще в невскипевшем состоянии. Барботируя сквозь слой 1 воды, выходящий из зоны бурения газ полностью поглощается его абсорбентом 3. С наступлением состояния, близкого к насыщению последнего, его регенерацию осуществляют разгонкой образовавшегося раствора в ректификационной колонне 11 с последующим возвратом каждого из компонентов в свой слой.

Остудив таким образом породоразрушающий инструмент, кипение сжиженного газа прекращают повышением высоты слоя воды в общем столбе жидкостей. По окончании бурения приступают к возведению крепи, 15 например, погружным способом, завершая сооружение пройденного таким способом ствола.

Формула изобретения

Способ проходки шахтных стволов буре2О нием, включающим затопление забоя удаляющим с него шлам и охлаждающим породоразрушающий инструмент очистным агентом и последующую его очистку с возвратом в зону бурения, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости проходки, до ее начала устье ствола заполняют жидкостью, не смешивающейся с очистным агентом, а затопление забоя ведут подачей под слой жидкости очистного агента в виде сжиженного газа, плотность которого выше плот зо ности разбуриваемой породы, при этом слой жидкости экранируют сверху слоем абсорбента сжиженного газа, а очистку сжиженного газа от шлама производят после забора его под столбом жидкости путем испарения и сжижения образующихся при испарении

35 паров, причем охлаждение поредоразрушающего инструмента ведут вскипанием сжиженного газа, вызываемым периодическим изменением высоты слоя не смешивающейся с. ним жидкости.

1 573184

Составитель В. Чуносов

Редактор Е. Папи Техред А. Кравчук Корректор „I Бескид

Заказ 1629 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн 1 КНТ (ССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., л. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101