Способ гидропневматической закладки выработанного пространства

 

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к подземной разработке полезных ископаемых с твердеющей закладкой. Цель - повышение дальности транспортирования и обеспечение стабильного режима работы. Способ гидропневматической закладки выработанного пространства включает приготовление твердеющей смеси (ТС) и ее уплотнение вибраторами. Закладочная смесь выдавливается в разгрузочный патрубок верхней части нисходящего закладочного трубопровода (Т) с муфтой ввода пульсирующего потока дополнительной несущей среды. Введением потока в верхнюю часть нисходящего закладочного Т несущей среды осуществляют отсечение выдавливаемой смеси с формированием отдельных уплотненных порций и разгоняют порции в Т. Регулируемое периодическое отсечение производят так, что размеры порций не превышают величины произведения скорости фильтрации среды через порцию на время ее движения на разгонном участке. В качестве несущей среды используют водовоздушную смесь с поверхностно-активными цепными добавками или пенную суспензию из вяжущих материалов. В ТС м.б. введены антикоррозионные или антифрикционные добавки. 3 з.п. ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (5115 Е 21 F 15/00, 15/08

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

> о

СО с,О

iOO 3> (21) 4776160/03 (22) 18.07,89 (46) 23.08.91. Бюл. № 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов (72) А.П,Варсанов, В,Г,Дружков и А.E.Ñìîëдырев (53) 622.273.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1239370, кл. Е 21 F 15/00, 15/08, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 11558888887755. кл. Е 21 F 15/00, 1988, 1/9, 29.03.89. (54) СПОСОБ ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЙ

ЗАКЛАДКИ ВЫ РАБОТАН НОГО П POСТРАН СТВА (57) Изобретение относится к горному делу, преимущественно к подземной разработке полезных ископаемых с твердеющей закладкой. Цель — повышение дальности транспортирования и обеспечение стабильного режима работы. Способ гидропневмаИзобретение относится к горному делу, преимущественно к подземной разработке полезных ископаемых с твердеющей закладкой в виде руд цветных и драгоценных металлов.

Целью изобретения является повышение дальности транспортирования,обеспечение стабильного режима работы..

На фиг, 1 изображена принципиальная схема осуществления способа; на фиг. 2— узел I на фиг. 1, „„Я.) „„1671898 А1 тической закладки выработанного пространства включает приготовление твердеющей смеси (ТС) и ее уплотнение вибраторами, Закладочная смесь выдавливается в разгрузочный патрубок верхней части нисходящего закладочного трубопровода (Т) с муфтой ввода пульсирующего потока дополнительной несущей среды. Введением потока в верхнюю часть нисходящего закладочного Т несущей среды осуществляют отсечение выдавливаемой смеси с формированием отдельных уплотненных порций и разгоняют порции в T.

Регулируемое периодическое отсечение производят так, что размеры порций не превышают величины произведения скорости фильтрации среды через порцию на время ее движения на разгонном участке. В качестве несущей среды используют водовоздушную смесь с поверхностно-активными цепными добавками или пенную суспензию иэ вяжущих материалов. В TC м.б. введены антикоррозионные или антифрикционные добавки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Подготовленная смесь заданного состава подается по надбчнкеономч поостранству 1 через приемную воронку 2 в аккумулирующую камеру 3 с затвором 4. Уплотнение смеси производится вибраторами

5, Поддействием силы тяжести, а при надобности и подаваемого в камеру воздуха через отверстия в трубе 6, закладочная смесь выдавливается в разгрузочный патрубок 7 верхней части нисходящего закладочного трубопровода с муфтой 8 ввода пульсирую1671898 щего потока дополнительной несущей среды. Поток вводится с помощью воздуходувки по воздухопроводу 9 с давлением, большим, чем давление гидростатического столба смеси в камере питателя, и достаточным для продувки трубопроводной трассы воздухом после завершения закладочного цикла. Разгрузочный патрубок с муфтой монтируется к нисходящему трубопроводу, к которому подсоединяется трасса горизонтального трубопровода 10 в подземных выработках, Муфта для ввода дополнительной несущей среды и добавок оборудуется несколькими вводными патрубками 11 для каждого потока. Муфта образуется также пульсирующим устройством в виде вентиля с приводом и реле времени (не показаны), частота ввода дополнительной несущей среды регулируется реле времени.

Введением потока в верхнюю часть нисходящего закладочного трубопровода несущей среды осуществляют отсечение выдавливаемой смеси с формированием отдельных уплотненных порций и разгоняют порции в трубопроводе.

При выборе длины порции и промежутков между ними, заполняемых дополнительной несущей средой, например водовоздушной с пенным ПАВ, должен учитываться эффект возможной фильтрации среды между сгенками трубы и поверхностью порций, а также через ее материал.

При обосновании минимального размера, равного диаметру трубы, учитываем, что сжимаемый объем под действием силы тяжести порции на раэгонном участке (т,е. на первом десятке метров по длине трубопровода) не будет более двухкратного в связи с непрерывным движением уплотненных порций друг эа другом. Тогда при характерных значениях скоростей фильтрации (в пристенном слое толщиной обычно не более 10 — 12 мкм) порядка 0,05-0,1 м/с требуемая длина порции, обеспечивающая недопущения выхода несущей среды из промежутка между порциями для применяемых на практике диаметров труб 0,1 — 0,25 м, оказывается достаточной при! = D.

Максимально предельная длина уплотненной порции, имея в виду различные свойства компонентов закладочных материалов (использование высокопористых заполнителей, пенных вяжущих и т.п.), может быть определена иэ соотношения

1 = vvH/И где ч = H/U

И =0* (1-Ж Й

Н вЂ” высота, соответствующая раэгонному участку нисходящего трубопровода; ч — скорость фильтрации среды через уплотненную порцию;

U* и V* — скорости свободного и стес1 ненного падения уплотненных порций on5 ределяются по известным формулам;

s — объемная концентрация в трубопроводе;

Ь= с1/О;

d u D — диаметр порции и трубы.

10 На величину расхода дополнительной несущей среды, кроме условий реализации (заданной длины трассы по подземным выработкам при конкретной высоте нисходящего участка закладочного трубопровода), 15 оказывает существенное влияние использование различных, в том числе антифрикционных, добавок, Как известно, по многочисленным экспериментальным данным для гидротранспорта твердых материа20 лов в трубах 0 = 0,1-0,25 м такие полимерные добавки могут снижать гидравлические сопротивления до 40 . В то же время сжатие между уплотненными порциями несущей среды является дополнитель25 ным источником энергии.

Максимальные относительные значения вводимой среды связаны с продувкой трубопровода, проводимой через заданный интервал времени или по завершению эа30 кладочного цикла работ. Этот расход для конкретного диаметра трубопровода предлагается определять по скорости воздушного потока более скорости трогания максимального размера куска инертного за35 полнителя смеси (относительно определения скорости трогания материалов в трубах).

Формула изобретения

1. Способ гидропневматической заклад40 ки выработанного пространства, включающий приготовление твердеющей смеси, ее уплотнение, формирование отдельных порций заданных размеров путем регулируемого периодического отсечения

45 выдавливаемой смеси, введение дополнительной несущей среды, транспортирование порций по нисходящему и горизонтальному закладочным трубопроводам, отл и ча ю щийся тем, что, с целью

50 повышения дальности транспортирования, обеспечения стабильного режима работы, отсечение выдавливаемой смеси осуществляют введением в верхнюю часть нисходящего закладочного трубопровода потока

55 дополнительной несущей среды, которым разгоняют порции, при этом регулируемое периодическое отсечение производят так, чтобы размеры порций не превышали величины произведения скорости фильтрации

1671898 среды через порцию на время ее движения на разгонном участке, 2. Способпоп.1,отлича ющийс я тем, что в качестве несущей среды используют водовоздушную смесь с поверхностноактивными пенными добавками.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве несущей среды используют пенную суспензию из вяжущих материалов.

5 4. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в твердеющую смесь вводят антикоррозионные или антифрикционные добавки.

1671898

Составитель Н.Чертова

Техред М,Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор С.Пекарь

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

Заказ 2813 Тираж 272 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5