Способ подземной разработки тонких крутых пластов полезных ископаемых и гидравлический агрегат для его осуществления

 

Использование: горнодобывающая промышленность , добыча угля. Сущность изобретения: отбойку полезного ископаемого ведут одновременно по всему фронту очистного забоя струями рабочей жидкости. Ее плотность выбирают промежуточной между плотностью полезного ископаемого и пустой породы. Гидравлический агрегат содержит полую балку, внутри которой проложены каналы для раздельной подачи рабочей жидкости к насадкам и гребным винтам. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕHMblЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818786/03 (22) 25,04,90 (46) 15,10,92, Бюл. ¹- 38 (71) Московский горный институт (72) А.С.Бродт, А.С.Бурчаков, В.Г.Виткалов и

И,И.LUapoaap (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 909174, кл. Е 21 С 41/18, 1980, Охрименко В.А., Куприн А.И„Ищук И.Г.

Подземная гидродобыча угля. — M. Недра, 1974, с.89. (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ

ТОНКИХ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ

Изобретение относится к гидравлическим методам подземной добычи полезных ископаемых и может найти применение в угольной и других отраслях горнодобывающей промышленности.

Целью изобретения является интенсификация ведения подземных горных работ и ослабление вредного влияния горного производства на окружающую его природную среду.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа. На чертеже показаны: 1 — транспортная выработка, 2— скважина, 3 — гидравлический агрегат, состоящий из полой балки 4, внутри которой проложены каналы для раздельной подачи рабочей жидкости к насадкам 5 и гребным винтам 6, установленным с завальной его стороны и выполненным в виде лопастей 7 с проточенными внутри каждой из них Г-образными канавками 8, попарно образующих, таким образом, сегнеровы колеса; 9— высоконапорный рукав, 10 — з кампф, 11— погружной насос, 12 — вертика1ьный тру». Ж» 1768755 А1 (я)5 Е 21 С 41/18, Е 41 С 45/00

ИСКОПАЕМЫХ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: горнодобывающая промышленность, добыча угля, Сущность изобретения: отбойку полезного ископаемого ведут одновременно по всему фронту очистного забоя струями рабочей жидкости. Ее плотность выбирают промежуточной между плотностью полезного ископаемого и пустой породы. Гидравлический агрегат содержит полую балку, внутри которой проложены каналы для раздельной подачи рабочей жидкости к насадкам и гребным винтам. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил, бопровод, заполненный несмешивающимся с используемой для гидравлической добычи жидкостью сжиженным газом 13 с превосходящей ее плотностью, 14 — полая напорная емкость, оснащенная змеевиковым подогревателем, 15 — разгрузочный механизм, 16 — бункер со шлюзовым затвором

17, 18 — компрессор; 19 — конденсатор, 20— резервуар.

Способ осуществляется следующим образом.

После вскрытия месторождения и проведения транспортной выработки 1, на фланге шахтного поля {или какого-либо его участкаj, с нее вниз по пласту бурят скважину 2, после чего s нее спускают(одновременно с его монтажом) гидравлический агрегат

3, к которому по рукаву 9 подводят рабочую жидкость из резервуара 20. Затопив скважину 2 и транспортную выработку 1 рабочей жидкостью, далее ведут очистную выемку полезного ископаемого по всему фронту такого длинного забоя, Отбиваемые струями рабочей жидкости от массива куски полез1768755 ного ископаемого всплывают затем в транспортную выработку 1, по которой они сплавляются в зумпф 10. При этом куски породы, будучи материалом с большей, нежели у рабочей жидкости, плотностью, тонут в такой среде, не разубсживая таким образом собой полезное ископаемое, Подача гидравлического агрегата на забой осуществляется гребными винтами 6, приводимыми ва вращение эа счет истечения части рабочей жидкости из сопел сегнеровых колес, образованных резвернутыми в разные стороны Г-образными канавками 8, расточенными в каждой паре из лопастей 7.

Собирающееся в виде находящейся на плаву рыхлой шапки в зумпфе 10 полезное ископаемое забирают из рабочей жидкости пагружным насосам 11, нагнетающим такую гидрасмесь в столб заключенного в трубопровод 12 сжиженного газа 13. Благодаря более высокой плотности такой среды по сравнению с рабочей жидкостью и несопоставима более низким поверхностным натяжением сжиженного газа относительна растворов минеральных солей в воде, в трубопроводе 12 происходит необратимое вытеснение водной среды с поверхности доставляемога TBKMM образом на поверхность палезнага ископаемого с образованием следуюьцей картины расслоения па вертикали: осветленная от твердой фазы рабочая жидкость собирается на самом верху, в полой напорной емкастл 14, в виде прозрачного слоя, экранирующега столб сжиженного газа, и предотвращающего, тем самым, его ат самопроизвольного всклпания в трубопроводе 12. Пад слоем рабочей жидкости собирается полезное ископаемое, но суспендираваннае уже не в растворе минеральной сали в воде, а в среде сжиженнаго газа, Вс избежание же всплытия полезного искспаемого иэ сжиженного газа в слой рабочей жидкости последняя поддерживается в полой напорной емкастл 14 в несколько подогретом па сравнению с ее температурой в резервуаре 20 состоянии, т.е, при меньшей относительно полезного ископаемого плотности.

Выгружаемое посредствам разгрузочного механизма 15 полезное ископаемое освобождается при этом от выносимых с ним остатков жидкой фазы автоматическим вскипанием сжиженного газа с панлжением над ним давления да атмосферного, В результате полезное ископаемое выводится иэ такой системы в сухом виде и накапливается в бункере 16 со шлюзовым затвором 17, с последующей его отправкой потребителям.

Отошедшие от негс пары сжимают в компрессоре 18, и после их сжижения в

55 конденсаторе 19, регенерированную таким образом неводную тяжелую среду вновь возвращают в трубопровод,12.

Осветленную же от полезного ископаемого рабочую жидкость из полой напорной емкости 14 переливают в резервуар 20, остывая в котором, она вновь приобретает свою первоначальную плотность, после чего ее опять подают на отбойку полезного ископаемого в гидравлический агрегат 3, В качестве рабочей жидкости с промежуточной между полезным ископаемым и пустой породой плотностью при добыче угля могут быть использованы водные растворы хлористого кальция, поташа, хлористого цинка, кальциевой селитры и растворы друглх минеральных солей в воде.

В качестве сжиженного газа, несмешивающегося с рабочей жидкостью и вытесняющего ее с поверхности полезного ископаемого при его доставке на поверхность, может быть использован октафторциклабу-.,ан (температура кипения -5 С, платност ь 1,5 г/см ), перфтарцлклопентан и другие низкакипящие невадные вещества с заданным -комплексом реологических, термодинамических и санитарно-гигиеничеСКИХ СВОЙСТВ.

По окончании отработки очередного участка тонкого крутого пласта рабочую жидкость из образовавшегося на месте его залегания водоема перекачивают в резервуар 20 для последующего ее использования.

Формула изобретения

1. Способ подземнол разработки тонких. крутых пластов полезных ископаемых, Включающий проведение вскрывающих и подготовительных выработок с последующей отбойкой палезнсгс ископаемого ат очистного забоя струями жидкости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации ведения подземных горных работ и ослабления вредного влияния горного производства на окружающую его природную среду, отбайку полезного ископаемого ведут по всему фронту очистного забоя жидкостью с промежуточной между полезным ископаемым и пустыми породами плотностью в затопленном ею очистном пространстве.

2. Гидравлический агрегат для подземной разработки тонких крутых пластов полезных ископаемых, включающий гидромониторный орган с подведенным к нему высоконапорным рукавом и механизм перемещения, а т л и ч а ю шийся тем, что гидраманиторный орган выполнен в виде полой балки, с забойной стороны которой равномерно распределены па всей ее длине сопла, а механизм перемещения представ1768755

Составитель С.Сопилко

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая

Редактор

Заказ 3628 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 лен гребными винтами, которые расположены с завальной стороны полой балки, при атом в каждой паре лопастей гребного винта расточены Г-образные канавки, развернутые в противоположные стороны относительно одна другой с образованием сегнеровых колес.

3. Агрегат по п.2, отличающийся тем, что полая балка содержит каналы для подвода

5 рабочей жидкости к соплам и гребным винтам.