Способ доставки полезного ископаемого на поверхность

 

Изобретение относится к технике доставки полезного ископаемого на поверхность из шахт (рудников). Цель-повышение эффективности доставки полезного ископаемого , разубоженного пустой породой (ПП), за счет снижения энергозатрат при одновременном отделении ПП. Крупнокусковую горную массу (ГМ), сухую или в виде гидро

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 66 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4470297/03, 4487896 (22) 02.08.88 (46) 15.11.91.Бюл. М 42 (71) Московский горный институт (72) А.С.Бродт, А.С.Бурчаков и И.И. Шаровар (53) 622.07.002.51 (088.8) (56) Патент СССР

t4 8960, кл. В 66 F 17/00, 1927.

Авторское свидетельство СССР

М 1248927. кл. В 66 В 17/00, 1985. Ы, 1691259 А1 (54) СПОСОБ ДОСТАВКИ ПОЛЕЗНОГО.ИСКОПАЕМОГО НА ПОВЕРХНОСТЬ (57) Изобретение относится к технике доставки полезного ископаемого на поверхность из шахт(рудников), Цель — повышение эффективности доставки полезного ископаемого, разубоженного пустой породой (ПП), за счет снижения энергозатрат при одновременном отделении ПП. Круп нокусковую горную массу(ГМ), сухую или в виде гидро1691259

30 смеси, загружают в вертикальный трубопровод (ТП) 5 или герметичную скважину 20. При этом сухую ГМ порциями загружают в боковую нишу шлюзовго затвора, Вертикальный ТП 5 может быть заполнен октафторциклобутаном или перфторциклопентаном. При загрузке

ГМ происходит замещение тяжелой жидкости с оставшимися в ней кусками ПП на куски полезного ископаемого. Вследствие разницы в плотностях между содержимым герметичной скважины (ТП) и слагающими

ГМ породами полезное ископаемое всплывает в верхнюю часть ТП 5, откуда его удаляют. Тяжелую жидкость с кусками ПП

Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностроению, а именно к технике доставки полезного ископаемого на поверхность из шахт (рудников), и может найти применение в угольной, калийной и других отраслях горнодобывающей промышленности.

Цель — повышение эффективности доставки полезного ископаемого, разубоженного пустой породой, за счет снижения энергозатрат при одновременном отделении пустой породы.

На фиг. 1 представлена схема доставки гидросмеси; на фиг. 2 — схема доставки суxoro крупнокускового полезного ископаемого.

Система доставки полезного ископаемого (фиг, 1) включает в себя бункер 1, оборудованный питателем 2, трубопроводную сеть 3 с насосной станцией 4, вертикальный трубопровод 5, заполненный тяжелой неводной средой, оканчивающийся напорной емкостью 6 и сблокированный с разгрузочным механизмом 7 полезного ископаемого, рабочий орган которого выполнен в виде термосифона 8 с винтовым оребрейием 9, испарительный хвостовик которого заключен в кожух 10, компрессор 11, конденсатор

12, а также разгрузочный аппарат 13 пустой породы, установленный у основания вертикального трубопровода 5. Напорная емкость

6 соединена с трубопроводной сетью 3 переливной трубой 14. Бункер 15 для аккумулирования пустой породы и полезного ископаемого, оснащены шлюзовыми затво- .35 рами16. Кожухи 10 разгрузочных механизмов сообщены теплоизолированным воздуховодом 17.

На фиг. 2 изображены: система 18 загрузки, система 19 выгрузки, герметичная 40 скважина 20, шлюзовый затвор 21, сливная емкость 22, дросселирующий запорный орган 23, испаритель 24, трубопровод 25, консобирают в сливной емкости, Уменьшают в ней давление и воздействуют теплом рудничного воздуха, Образующиеся пары тяжелой жидкости отводят в конденсатор, где осуществляют конденсацию их и возврат в герметичную скважину. Затем выгружают

ПП. Выгрузку осевшей в тяжелой жидкости породы можно также производить разгрузочным механизмом 13, Оставшаяся на поверхности выгружаемого материала жидкая фаза под воздействием рекуперации тепла рудничного воздуха вскипает. Отходящие пары жидкости ожижают в конденсаторе 12 и возвращают в Tll 5. 3 з.п.ф-лы. 2 ил. денсатор 26, конденсатопровод 27, направляющее колесо 28, мигалки 29 с конусным клапаном, Доставку полезного ископаемого по данному способу осуществляют следующим образом.

Поступающую из забоев горную массу в зависимости от ее состояния (сухая крупнокусковая или в виде гидросмеси) загружают в вертикальный трубопровод 5 (фиг. 1) или герметичную скважину 20 (фиг. 1). Сухую горную массу разделяют на порции и загружают в боковую нишу шлюзового затвора 21 (фиг. 2}, осуществляют ее шлюзование поворотом цилиндрического тела вокруг собственной оси. Поступающая из забоев горная масса в виде гидрссмаси, сплавляемая, например, в растворе хлористого кальция иэ бункера 1 питателем 2 (фиг. 1) загружается в одно из ответвлений трубопроводной сети 3 к насосной станции 4, нагнетающей транспортируемую суспензию в вертикальный трубопровод 5. Последний может быть заполнен октафторциклобутаном (температура кипения -5 С, плотность 1,5 г/смэ) или перфторциклопентаном (температура кипения 22 С при температуре окружающего место шлюзования воздуха 28 С). При загрузке горной массы происходит замещение тяжелой жидкости с оставшимися в ней кусками пустой породы на куски полезного ископаемого.

Вследствие разницы в плотностях между содержимым герметичной скважины (трубопровода) и слагающими горную массу породами, полезное ископаемое всплывает в верхнюю часть трубопровода, откуда его удаляютт. Тяжелую жидкость с кусками оставшейся породы собирают в сливной емкости 22, где уменьшают давление, дросселируя в запорном органе 23 и воздействуют на нее теплом рудничного воздуха в испарителе 24.

В результате тяжелая жидкость испаряется

1691259

20

СРг

CF2 Fg

OF2 0 F2 и переходит в газообразное состояние, Образовавшиеся пары отводят по трубопроводу в конденсатор 26, конденсируя в нем поднимающиеся по трубопроводу 25 пары, осуществляют возврат по конденсатопроводу 10 используемой в транспортном и роцессе жидкости опять в герметичную скважину.

Полностью опорожнив сливную емкость 22 от жидкой фазы, запорный орган 23 открывают до отказа и после полной дегазации оставшейся пустой породы ее выгружают, например, через каскад мигалок 29 с конусным клапаном и направляют на закладку выработанного пространства.

Выгрузку осевшей в тяжелой жидкости пустой породы можно производить также разгрузочным механизмом 13 (фиг. 1), например, в случае транспортирования гидросмеси горной массы. При этом оставшаяся на поверхности выгружаемого материала жидкая фаза под воздействием рекуперации тепла рудничного воздуха вскипает, отнимая тепло от винтового оребрения термосифонов разгрузочных механизмов, отобранное у омывающего их испарительные хвостовики воздуха, отходящие от выгружаемых грузопотоков пары октафторциклобутана сжимают компрессором 11 и после ожижения в конденсаторе 12 (фиг. 1) регенерированную тяжелую жидкость возвращают в вертикальный трубопровод.

Выгрузку всплывшего полезного компонента можно производить по направляющему колесу 28 (фиг. 2) и далее через каскад мигалок 29 с конусным клапаном (для кускового материала) или так, как показано на фиг, 1 для гидросмеси. В этом случае, поскольку раствор хлористого кальция в воде значительно легче находящейся в вертикальном трубопроводе 5 неводной жидкости, к тому же вытесняется ею с поверхности транспортируемых минералов, в процессе всплывания происходит его отделение от твердой фазы, разделяющейся при этом, в свою очередь на два продукта: собственно полезное ископаемое, всплывающее и выскакивающее в первый момент иэ октафторциклобутана, и пустую породу, погружающуюся к основанию вертикального трубопровода 5.

В результате находящаяся в вертикальном трубопроводе 5 система расслаивается на две жидкие фракции - легкую (раствор хлористого кальция в воде), накапливающуюся в напорной емкости 6, и тяжелую (октафторциклобутан), заполняющую все нижерасположенное под ней пространство.

Собирающееся под слоем раствора хлористого кальция в воде полезное ископаемое выгружают из вертикального трубопровода 5

55 разгрузочным механизмом 7. При этом исключается его переизмельчение, так как находящийся под ним слой раствора хлористого кальция выполняет роль амортизирующей подушки.

Формула изобретения

1. Способ доставки полезного ископаемого на поверхность, включающий загрузку его в вертикальный трубопровод, заполненный тяжелой жидкостью для всплывания, выгрузку полезного ископаемого и регенерацию тяжелой жидкости испарением с последующей конденсацией и возвратом в трубопровод вынесенных с всплывшим материалом ее остатков, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности доставки полезного ископаемого, разубоженного пустой породой, за счет снижения энергозатрат при одновременном отделении пустой породы, в качестве тяжелой жидкости для всплывания полезного ископаемого используют жидкость с температурой кипения ниже температуры рудничной атмосферы и плотностью, промежуточной между плотностями полезного ископаемого и пустой породы, отделяют пустую породу от остатков тяжелой жидкости путем перевода ее в газообразное состояние испарением и производят регенерацию конденсацией получе; ного пара с возвратом регенерированной тяжелой жидкости в вертикальный трубопровод, при этом для испарения используют тепло рудничного воздуха, а пустую породу выгружают в шахте.

2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что для доставки полезного ископаемоlo в виде гидросмеси используют тяжелую жидкость, несмешивающуюся с жидкостью для гидротранспорта с более высокой смачиваемостью поверхности минералов.

3. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что для доставки крупнокускового сухого полезного ископаемого при размещении его в вертикальном трубопроводе производят его дозировку и шлюзование в тяжелую жидкость.

4. Способ по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве жидкой среды используют перфторциклопентан формулы или перфторбутан формулы

СЕз CF2 CF2 СРз или перфторпентан формулы

СЕЗ вЂ” СГ2 — СГ2 — СР2 — СЕЗ

1691259

Фиг.

Составитель Н. Руденко

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор М. Циткина

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

Закаэ 3900 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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