Способ сооружения шахтных стволов
Изобретение относится к шахтному строительству. Сущность изобретения: в пределах охранных околоствольных целиков бурят скважины, через которые заключенные в их контурах запасы полезного ископаемого предварительно подвергают подземной газификации. Затем образовавшуюся на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстовую полость заполняют тяжелой средой с последующим обуриванием всего периметра шахтного ствола скважинами с образованием сплошной кольцевой щели до ее полного врезания в искусственную карстовую полость . Выемку породы осуществляют отпиливанием у устья ствола блоков от всплывшей по окончании бурения из него на поверхность монолитной глыбы по мере постепенного пополнения выработанного пространства тяжелой средой 1 ил. Ј
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s I i I3g ГОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г ..с а 1 (.У К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 4840609/03 (22) 19.06.90 (46) 15.07.92. Бюл. М 26 (71) Московский горный институт (72) А.С.Бродт, А,С,Бурчаков, Л.А.Пучков и И.И.Шаровар (56) Чупрунов Г,Д. Проведение и крепление горных выработок. М.: Госгортехиэдат, 1960, с.64. Авторское свидетельство СССР М 1573184, кл. Е 21 C 1/00, 1988. (54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ .(57) Изобретение относится к шахтному строительству. Сущность изобретения: в пределах охранных околоствольных целиИзобретение относится к шахтному строительству и может бытыиспользовано в угольной и других отраслях горнодобывающей промышленности. Известны способй сооружения шахтных стволов, заключающиеся в проходке вертикальных горных выработок с помощью буровэрывных работ с последующим их креплением и оставлением вокруг них охранных целиков, в которых консервируются значительные запасы полезного ископаемого. С ростом глубины ведения проходческих работ резко возрастает опасность про явления газодинамических явлений. Поэтому наряду с высокой цикличностью буровэрывных работ необходимость периодического проведения противовыбросных. Ж 1747702 А1 кпв бурят скважины, через которые заключенные в их контурах запасы полезного ископаемого предварительно подвергают подземной газификации, Затем образовавшуюся на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстовую полость заполняют тяжелой средой с последующим обуриванием всего периметра шахтного ствола скважинами с образованием сплошной кольцевой щели до ее полного врезания в искусственную карстовую полость. Выемку породы осуществляют отпиливанием у устья ствола блоков от всплывшей по окончании бурения из него на поверхность монолитной глыбы по мере постепенного пополнения выработанного пространства тяжелой средой, 1 ил. 1 мероприятий приводит к снижению темпов проходки и, как следствие, росту. продолжительности шахтного строительства. Наиболее близким к предлагаемому является способ сооружения шахтных ство- лов, характеризующийся тем, что проходку 4 вертикальной горной выработки ведут. буре- С) нием на полное ее сечение в забое, эатоп- Я ленном тяжелой средой с превосходящей разрабатываемую породу плотностью, Однако несмотря на достигаемую при этом резкую интенсификацию шахтострои- .: . тельных работ, этот способ не освобождает от необходимости осуществления профилактических мероприятий по предотвращению внезапных выбросов и не лишен известных издержек такого способа вскрытия месторождения, при котором значительные запасы полезного ископаемо1747702 10 30 ro безвозвратно теряются в недрах из-ээ их консервации в околоствольных целиках. Целью изобретения является снижение энергоемкости шахтостроительных работ, обеспечение безопасных условий труда и ослабление вредного влияния горного производства на окружающую его природную среду. Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу сооружения шахтных стволов, включающему бурение с затоплением забоя тяжелой средой с превосходящей разрабатываемую породу плотностью, выемку породы и последующее . крепление выработанного пространства, в пределах охранных околоствольных целиков бурят скважины, через которые заключенные в контурах околостеольных целиков запасы полезного ископаемого предварительно подвергают подземной газифика- 20 ции, после чего образовавшуюся на месте выгазованного полезного ископаемого искусстеенную карстовую полость заполняют тяжелой средой с последующим обуриванием всего периметра шахтного ствола сква-. 25 жи нам и с образованием сплошной кольцевой щели до ее полного врезания е искусственную карстовую полость, и ри этом выемку породы осуществляют отпиливанием у устья ствола блоков от всплывшей по окончании бурения из него на поверхность монолитной глыбы .по мере постепенного пополнения выработанного пространства тяжелой средой. Использование предварительной локальной газификации полезного ископаемого в месте заложения будущего шахтного ствола приводит не только к вовлечению в народнохозяйственный оборот запасов, всегда безвозвратно терявшихся в охранных целиках, но и обеспечивает благодаря образованию на месте залегания полезного ископаемого искусственной карстовой полости эффективную геомеханическую разгрузку вышележащей над ней толщи горных пород, предотвращая тем самым возможность возникновения в ходе дальнейших шахтостроительных работ различных газо- динамических процессов, Извлечение при этом из забоя основного объема проходи- 50 мых горных пород в неразбуренном виде способствует как существенной интенсификации проходческих работ, так и освобождает от энергетических расходов на разрушение этого массива, особенно резко возрастающих с ростом диаметра сооружаемого ствола и крепости пересекаемой толщи. Кроме этого, складирование отходов шахтного строительства в виде шламов, а не монолитных блоков связано с отчуждением 4 больших площадей земельных угодий и сопряжено с интенсивным загрязнением ок- . ружающей среды вследствие ветровой и водной эрозий, Способ осуществляют последовательным выполнением следующих операций; бурение газификационных скважин с последующей газификацией полезного ископаемого в контурах охранного целика будущего шахтного ствола-; заполнение образовавшейся на месте выгэзованного полезного ископаемого искусственной карстовой полости тяжелой средой; сплошной обуривание проходимого ствола по окончании сдвижения вскрываемого массива с.затоплением забоя тяжелой средой 6 превосходящей разбуриваемую пород плотностью до полного врезания образун3щейся кольцевой щели в искусственную кэрстоеую полость; разделка всплывшей Ф тяжелой среде монолитной глыбы отпиливФнием у усгья ствола от нее блоков с одновременным пополнением каждый рай выработанного пространства тяжелой средой; осушение ствола от тяжелой среды с одновременным его креплением, На чертеже изображена схема осущесгвления предлагаемого способа. На чертеже позициями обозначены газификационные скважины 1 и 2, искусственная карстовая полость 3, кольцевая щель 4, тяжелая среда 5 в виде сжиженного гэзэ с превосходящей рэзбуриваемую породу плотностью, залитая несмешивающейся с ней жидкостью 6, экранированной слоем абсорбента 7 используемого газа, монолитная глыба 8, отверстия 9, стропы 10, пилорама 11, козловой кран 12. Сооружение ствола начинают с подземной газификации полезного ископаемого е пределах контура будущего его охранного целика. Для этого с поверхности бурят вертикальные скважины 1 и 2 до пласта газифицируемого полезного ископаемого с последующим его гидрорасчленением до установления между ними аэродинамической связи, подачей в очаг газификации кислородсодержащего дутья и отводом продуктов газификации нэ поверхность, По окончании газификации образовавшуюся на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстоеую полость 3 затапливают через скважины 1 и 2 тяжелой средой и по завершении процессов сдвижения подработанного таким образом массива полностью обуривают проходимый ствол по всему его периметру с затоплением забоя тяжелой средой до врезан. я образующейся при этом кольцевой щели 4 в полость 3. 8 результате заключенная s такой 1747702 стакан глыба оказывается погруженной в тяжелую среду с превосходящей разрабатываемую породу плотностью. Выемку породы осуществляют отпиливанием у устья ствола блоков от всплывшей в тяжелой среде глыбы 8, Для этого в надводной ее части сверлят сквозные отверстия 9, пропускают через них стропы 10 и отпиливают очередной блок от невидимой части такого монолита посредством пилорамы 11, оснащенной консольно-поворотными циркулярными дисковыми пилами. Заготавливаемые таким образом блоки перегружэют козловым краном 12 на приспособленные для.их перевозки платформы с последующей их доставкой к месту складирования. Уровень налива тяжелой среды в устье ствола поддерживают на постоянной отметке регулярным доливом дополнительных количеств. сжиженного газа под слой несмешивающейся с ним жидкости 6, Подняв на поверхность последний блок, приступак т к возведению крепи, например, погружным методом, с одновременным осушением выработанного пространства от тяжелой среды, направляемой затем на повторное использование при.сооружении следующего ствола, Использование предлагаемого способа позволяет ликвидировать безвозвратные потери полезного ископаемого в недрах при вскрытии шахтных полей вертикальными, стволами, снизить энергоемкости шахтостроительных работ и ослабить вредное 6 влияние горного производства нэ окружающую его природную среду. Кроме этого, обеспечиваются безопасные условия труда горнорабочих, что создает условия для 6ес5 препятственной интенсификации всего комплекса стволопроходческих работ. Формула изобретения Способ сооружения шахтных стволов, включающий бурение с затоплением 10 забоя тяжелой средой с превосходящей разрабатываемую породу плотностью, выемку породы и последующее крепление выработанного пространства, о т л и ч а. юшийся тем, что, с целью снижения энер15 гоемкости шахтостроительных работ, обес- . печения безопасных условий труда и .ослабления вредного влияния горного производства на окружающую среду, в пределах охранных околоствольных целиков 20 бурят скважины, через которые заключенные в их контурах запасы полезного ископа- . емого предварительно подвергают подземной газификации, после чего образовавшуюся на месте выгазованного полезно25 го ископаемого искусственную карстовую .: полость заполняют тяжелой средой, а бурение производят обуриванием всего периметра шахтного ствола скважинами с образованием сплошной кольцевой щели до 30 врезания в искусственную карстовую по- лость, при этом выемку породы осуществляют отпиливанием у устья ствола блоков от всплывшей по окончании бурения из него ча поверхность монолитной глыбы по мере по35 степенного пополнения выработанного пространства тяжелой средой. 1747702 Составитель Л. черепенкина Техред М,Моргентал Корректор Э. Лончакова Редактор Е. Копча Заказ 2483 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комит та по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательскйй комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
