Способ формирования вентиляционной сети для регулирования теплового режима шахты

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для формирования вентиляционной сети и возможности регулирования теплового режима шахты в условиях многолетней мерзлоты. Техническим результатом изобретения является сокращение срока формирования вентиляционной сети для теплового регулирования шахты, исключение необходимости в проведении специальных теплообменных выработок и возможность использования в качестве теплообменных выработок других горных выработок. Для этого в шахте, оборудованной вентиляционным штреком, конвейерным штреком, соединительной выработкой и механизированным комплексом, осуществляют возведение главных капитальных выработок, вскрывающих месторождение полезного ископаемого. Вдоль оси одной из главных капитальных выработок проводят временную выработку по полезному ископаемому без подрыва вмещающих пород. Параллельно ей на расстоянии, равном расстоянию охранного целика для главной капитальной выработки, проводят выработку также по полезному ископаемому без подрыва вмещающих пород. Соединяют эти выработки между собой вентиляционным штреком, конвейерным штреком и соединительной выработкой. Затем в процессе очистных работ временную выработку и параллельную ей выработку по полезному ископаемому используют в качестве теплообменных выработок. В процессе эксплуатации шахты временную выработку превращают в главную капитальную вскрывающую выработку, а параллельную ей выработку по полезному ископаемому используют по мере отработки выемочных столбов в качестве монтажной или демонтажной камеры для механизированного комплекса. 1 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для формирования вентиляционной сети и возможности регулирования теплового режима шахты в условиях многолетней мерзлоты.

Известен способ формирования вентиляционной сети для регулирования теплового режима шахты, включающий проведение специальных теплообменных выработок [1].

Недостатками известного способа являются:

- потери полезного ископаемого в охранных целиках около теплообменных выработок;

- большой срок подготовки к эксплуатации шахты, связанный с необходимостью проведения теплообменных выработок.

Известен способ формирования вентиляционной сети для регулирования теплового режима шахты, оборудованной вентиляционным штреком, конвейерным штреком, соединительной выработкой и механизированным комплексом, включающий возведение главных капитальных выработок (прототип) [2].

Основным недостатком этого способа является то, что он предназначен только для комбинированной разработки месторождений. Кроме того, в процессе развития шахты и увеличения протяженности подземных выработок, когда сами выработки начинают выполнять роль теплообменных, необходимость в сооруженных теплообменных выработках отпадает и их использование в дальнейшем становится проблематичным.

Технической задачей являлась разработка технологии формирования вентиляционной сети для регулирования теплового режима шахты, обеспечивающей использование теплообменных горных выработок на весь срок службы шахты.

Предлагаемый способ формирования вентиляционной сети отличается тем, что вдоль оси одной из главных капитальных выработок проводят временную выработку по полезному ископаемому без подрыва вмещающих пород, параллельно ей на расстоянии, равном расстоянию охранного целика для главной капитальной выработки, проводят выработку также по полезному ископаемому без подрыва вмещающих пород и соединяют эти выработки между собой вентиляционным штреком, конвейерным штреком и соединительной выработкой, затем в процессе очистных работ временную выработку и параллельную ей выработку по полезному ископаемому используют в качестве теплообменных выработок, а в процессе эксплуатации шахты временную выработку превращают в главную капитальную вскрывающую выработку, а параллельную ей выработку по полезному ископаемому используют по мере отработки выемочных столбов в качестве монтажной или демонтажной камеры для механизированного комплекса.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как то, что вдоль оси одной из главных капитальных выработок проводят временную выработку по полезному ископаемому и параллельно ей на расстоянии, равном расстоянию охранного целика для главной капитальной выработки, проводят выработку также по полезному ископаемому и соединяют их между собой, позволяет в короткий срок к началу добычных работ сформировать вентиляционную сеть для регулирования теплового режима шахты.

Следующий существенный признак о том, что в процессе эксплуатации шахты временную выработку превращают в главную капитальную вскрывающую выработку, обеспечивает сокращение срока ввода шахты в эксплуатацию и позволяет упростить технологию возведения этой выработки.

Существенный признак о том, что параллельную выработку, пройденную по полезному ископаемому, используют по мере отработки выемочных столбов в качестве монтажной или демонтажной камеры для механизированного комплекса, дает возможность своевременного монтажа или демонтажа механизированного комплекса без разрыва во времени очистных работ.

Сущность способа поясняется чертежом, где показан в плане участок подземных горных выработок.

Условные обозначения, принятые на чертеже:

1 - главные капитальные вскрывающие выработки; 2 - временная выработка; 3 - выработка по полезному ископаемому; 4 - охранный целик; 5 - вентиляционный штрек; 6 - конвейерный штрек; 7 - соединительная выработка; 8 - выемочный столб; 9 - механизированный комплекс; 10 - главный вентилятор; 11 - очистной забой.

Способ осуществляют следующим образом: вдоль оси одной из главных капитальных вскрывающих месторождение полезного ископаемого выработок 1 проводят временную выработку 2 по полезному ископаемому, а параллельно ей также по полезному ископаемому выработку 3, общая длина которых рассчитывается и должна быть достаточной для регулирования теплового режима шахты. Расстояние между выработками 2 и 3 принимают равным расстоянию охранного целика 4 для главной капитальной выработки 1. Выработки 2 и 3 соединены между собой вентиляционным штреком 5, конвейерным штреком 6 и соединительной выработкой 7. По мере подготовки к очистной выемке выемочного столба 8 и монтажа механизированного комплекса 9 ведут горные работы по дальнейшему проведению главных капитальных выработок 1, заключающемуся в том, что осуществляют присечку вмещающих пород для обеспечения необходимого сечения и производят крепление выработок 1 постоянной крепью. Очистные работы в подготовленном выемочном столбе 8 ведут механизированным комплексом 9 после готовности главных капитальных выработок 1 в этом районе, не дожидаясь их полного проведения на проектную протяженность. При этом сформированная вентиляционная сеть позволяет проветривать подземные горные выработки по маршруту: главный вентилятор 10, главная капитальная вскрывающая выработка 1, временная выработка 2, соединительная выработка 7, выработка 3, конвейерный штрек 6, очистной забой 11, вентиляционный штрек 5, вторая главная капитальная выработка 1, поверхность. Роль теплообменных выработок по указанной сети выполняют временная выработка 2 и выработка 3. В процессе эксплуатации шахты временную выработку 2 превращают в главную капитальную вскрывающую выработку 1, а выработку 3 используют по мере отработки выемочных столбов в качестве монтажных или демонтажных камер.

Преимуществами способа формирования вентиляционной сети являются:

- малый срок формирования вентиляционной сети для теплового регулирования шахты;

- использование других горных выработок в качестве теплообменных;

- исключается необходимость в проведении специальных теплообменных выработок.

Источники информации

1. Комплекс мероприятий по созданию микроклиматических условий в шахтах Крайнего Севера: Информационный листок Якутского ЦНТИ, 1976 г.

2. Патент РФ №2187651, 7 Е 21 F 1/100, 2002 г.

Способ формирования вентиляционной сети для регулирования теплового режима шахты, оборудованной вентиляционным штреком, конвейерным штреком, соединительной выработкой и механизированным комплексом, включающий возведение главных капитальных выработок, вскрывающих месторождение полезного ископаемого, отличающийся тем, что вдоль оси одной из главных капитальных выработок проводят временную выработку по полезному ископаемому без подрыва вмещающих пород, параллельно ей на расстоянии, равном расстоянию охранного целика для главной капитальной выработки, проводят выработку также по полезному ископаемому без подрыва вмещающих пород и соединяют эти выработки между собой вентиляционным штреком, конвейерным штреком и соединительной выработкой, затем в процессе очистных работ временную выработку и параллельную ей выработку по полезному ископаемому используют в качестве теплообменных выработок, а в процессе эксплуатации шахты временную выработку превращают в главную капитальную вскрывающую выработку, а параллельную ей выработку по полезному ископаемому используют по мере отработки выемочных столбов в качестве монтажной или демонтажной камеры для механизированного комплекса.