Днище блока с вибровыпуском руды

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке мощных месторождений полезных ископаемых подземным способом с площадным выпуском руды. Днище включает откаточную, вентиляционную, траншейную и погрузочно-доставочные с камерами оператора выработки. Конец погрузочно-доставочной выработки выводят под траншейную и их сопряжение формируют в виде расширяющейся вверх приемной камеры. Вентиляционную выработку проводят параллельно откаточной в районе торца камер оператора выше их кровли, при этом вентиляционную выработку сообщают с погрузочно-доставочной посредством вентиляционных скважин, обеспечивающих необходимую подачу свежего воздуха за счет общешахтной депрессии. Перекрытием вентиляционных скважин регулируют расход свежего воздуха по отдельным участкам и в целом по откаточным выработкам шахты. Цель изобретения - улучшение условий, повышение безопасности и производительности труда в днище блоков с вибровыпуском руды, снижение затрат на добычу руды достигается путем увеличения высоты козырька, рационального расположения вентиляционной выработки и ее надежного аэродинамического сообщения с откаточной и погрузочно-доставочными выработками днища. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых подземным способом, и может найти применение при разработке мощных месторождений.

Известна конструкция днища очистной единицы блока, включающая откаточную выработку, в кровле которой пройдены доставочные камеры вибропитателей, переходящие в выработки вентиляции, которые сбиты с вентиляционным восстающим, по обе стороны доставочной камеры расположены выпускные выработки с рудоприемными воронками, сбитыми между собой на горизонте подсечки [1].

Основные недостатки этой конструкции днища заключаются в следующем:

- воздействие вибрационных возмущений питателя на выпускаемую руду не прямое и практически не влияет на выпуск, что ведет к частому образованию сводов зависания руды в выработках выпуска, простоям питателей при ликвидации зависаний и существенному снижению производительности труда на выпуске и погрузке руды;

- ликвидация зависаний взрывным способом сопровождается разрушением выработок выпуска и увеличением их размеров, что приводит к перекрытию сечения доставочной камеры горной массой и, соответственно, к ухудшению вентиляции рабочих мест, увеличению простоев на проветривание, снижению производительности труда на выпуске и погрузке.

Наиболее близким к предлагаемому решению по совокупности существенных признаков, относящимся к элементам конструкции днищ блоков, является днище блока по авторскому свидетельству СССР на изобретение № 916758, МПК Е21С 41/ 06, опубл. в БИ №12, 1982 г., включающее откаточную, траншейную, погрузочно-доставочные и вентиляционную выработки, вентиляционные сбойки, причем вентиляционную выработку располагают над откаточной и выше траншейной, а погрузочно-доставочные выработки проходят из траншейной.

Эта конструкция днища имеет существенные недостатки, рассмотренные ниже.

1. В днищах с современными вибропитателями длиной до 7,0 м расположение вентиляционной выработки над откаточной и выше траншейной конструктивно ограничивает толщину (mц.в) целика между вентиляционной выработкой и бортом траншеи величиной не более (2,3÷2,6) м, такая толщина целика приводит к разрушению вентиляционной выработки воздействием взрывов по образованию траншеи и отбойке руды в камере, а также сейсмическим воздействиям при ударе кусков руды о борт траншеи, что требует надежного крепления выработки и увеличивает затраты на добычу.

2. При проходке погрузочно-доставочной выработки из траншейной конструктивно уменьшается высота «козырька» (расстояние от кровли погрузочно-доставочной выработки до борта траншеи по передней стенке выпускного окна), подвергающегося интенсивному воздействию взрывов при посадке зависаний и истиранию при выпуске руды, предопределяя быстрый износ козырька и его смещение к откаточной выработке вплоть до «критического» положения, когда откос выпускаемой руды выходит за пределы питателя. В этом случае в откаточной выработке возникают опасные ситуации при погрузке руды, кроме того, горной массой перекрывается выход вентиляционной сбойки в погрузочно-доставочную выработку и, соответственно, ухудшается вентиляция рабочих мест, что снижает безопасность работ, негативно отражается на условиях труда и ведет к уменьшению производительности труда на выпуске и погрузке руды, падает производительность очистной единицы блока.

Цель изобретения - улучшение условий, повышение безопасности и производительности труда в днище блоков с вибровыпуском руды (далее - днище) при очистной выемке, снижение затрат на проходку и поддержание вентиляционных выработок днища.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в существенном уменьшении скорости износа козырька при выпуске руды, в снижении интенсивности сейсмического воздействия технологических процессов в днище на вентиляционную выработку, сокращении объема проходки и гарантированном проветривании рабочих мест в днище блока на весь период очистной выемки, путем увеличения высоты козырька, рационального расположения вентиляционной выработки и ее надежного аэродинамического сообщения с погрузочно-доставочными и откаточной выработками днища.

Поставленная задача решается тем, что в днище с вибровыпуском руды, включающем откаточную, вентиляционную, траншейную и погрузочно-доставочные с камерами оператора выработки, конец каждой погрузочно-доставочной выработки выводят под траншейную и их сопряжения формируют в виде расширяющейся вверх приемной камеры с углом наклона ее бортов, близким к углу естественного откоса руды, причем вентиляционную выработку проводят параллельно откаточной в районе торца камер оператора выше их кровли, при этом вентиляционную выработку сообщают с погрузочно-доставочной посредством вентиляционных скважин, обеспечивающих необходимую подачу свежего воздуха в зону вибропитателя за счет общешахтной депрессии, а путем перекрытия вентиляционных скважин регулируют расход свежего воздуха как по отдельным участкам откаточных выработок, так и в целом по откаточным выработкам днищ блоков шахты.

Указанная совокупность признаков обеспечивает:

- уменьшение скорости износа козырька и предотвращение его смещения к откаточной выработке до «критического» положения, так как высота козырька увеличивается от (1,5÷2,0) м до (3,5÷4,0) м;

- значительное снижение интенсивности сейсмического воздействия технологических процессов в днище на вентиляционную выработку и уменьшение затрат на ее поддержание вследствие увеличения толщины (mц.в) целика между вентиляционной выработкой и бортом траншеи от (2,3÷2,6) м до (5,0÷6,0) м;

- сокращение объема проходки путем ликвидации вентиляционных сбоек в днище;

- гарантированное проветривание рабочих мест в днище блока за счет общешахтной депрессии через вентиляционные скважины круглого сейсмоустойчивого сечения при расположении устья скважин в кровле погрузочно-доставочной выработки, что практически исключает внутреннее и устьевое перекрытие вентиляционных скважин рудной массой;

- простое управление вентиляцией как по отдельным участкам откаточных выработок, так и в целом по откаточным выработкам днищ блоков шахты путем перекрытия вентиляционных скважин, что позволяет резко сократить количество вентиляционных перемычек и дверей, уменьшить объем утечек воздуха, улучшить вентиляцию рабочих мест.

Сущность технического решения поясняется чертежами днища блока с вибровыпуском руды. На фиг. 1 (по А-А) показан поперечный вертикальный разрез днища, характеризующий взаиморасположение выработок и основные параметры; на фиг. 2 (по Б-Б) показан сложный горизонтальный разрез днища; на фиг. 3 (по В-В) - продольный вертикальный разрез, оба чертежа характеризуют размеры и технологию оформления приемной камеры.

Днище блока с вибровыпуском руды включает откаточную 1, вентиляционную 2, траншейную 3, погрузочно-доставочные 4 с камерами оператора 5 выработки, приемные камеры 8 в конце выработок 4, вентиляционные скважины 6, аэродинамически сообщающие вентиляционную выработку 2 с выработками 1, 4, 5. Кроме того, на чертежах обозначены следующие элементы: грузонесущий орган (лоток) 7 вибропитателя, козырек 9 выпускного окна, скважины 10 траншейной подсечки, боковые борта 11 и задний борт 12 приемной камеры 8, шпуры 13 для формирования наклонных бортов камеры 8, граница раздела камера-целик 14.

Оформление днища начинается с проходки откаточной выработки 1, параллельно проводят вентиляционную выработку 2 со стороны сборного (не показано) вентиляционного штрека (орта) и траншейную выработку 3 с отдельного заезда или участкового (не показано) штрека (орта) подсечки. Затем в кровле выработки 1 на заданном расстоянии друг от друга проходят погрузочно-доставочные выработки 4 с камерами оператора 5 и бурят вентиляционные скважины 6. После этого все дальнейшие работы в днище ведутся при эффективном проветривании за счет общешахтной депрессии. Далее производят монтаж и крепление вибропитателей соответствующей конструкции с лотком 7, затем сопряжение выработок 3 и 4 разделывают в приемную камеру 8 с вертикальными бортами, параллельно ведут бурение вееров скважин 10 траншейной подсечки. По мере обуривания вееров подсечки производят выполаживание бортов 11 и 12 приемной камеры 8 взрыванием вертикальных и наклонных шпуров 13.

На фиг. 1-3 в едином масштабе представлен пример оформления днища под вибропитатель ВВДР-5 с направленными колебаниями лотка 7, установленного под углом 8,5° к горизонтали, что исключает самопроизвольное движение руды по лотку. Задняя часть лотка длиной 1,5 м и более заглублена под навал рудной массы в зоне приемной камеры 8. Руда, отбитая взрывами в добычной камере и траншейной подсечке, заполняет свободное очистное пространство, поступает в приемную камеру 8 и выходит в погрузочно-доставочную выработку 4, образуя навал руды на лотке 7 с углом откоса (ϕ) около 38°-41° к горизонтали. Проектное расстояние от основания откоса руды до конца лотка 7 в начале эксплуатации ВВДР-5 составляет 1,9 м, что обеспечивает дозированную погрузку руды в вагонетки и исключает самопроизвольный выход выпускаемой массы за пределы лотка 7 при остановке ВВДР-5.

При работе вибропитателя последовательно происходит выпуск руды через камеру 8, доставка руды по лотку 7 и ее погрузка в вагонетку. Колебания задней части лотка, заглубленной под навал руды, воздействуют на этот навал, активизируя процесс выпуска, что значительно уменьшает частоту образования сводов зависания «пробок», а также связанных с их ликвидацией простоев и опасных ситуаций, которые возникают при постановке фугасных зарядов под «пробки», так как устойчивость сводов не контролируется и внезапная посадка зависания не исключается. Руда в камеру 8 поступает с верхней зоны, при этом наибольшая скорость движения кусков в потоке руды отмечается у контакта с козырьком 9, поэтому козырек интенсивно истирается и разрушается. Практика показывает, что в крепких рудах оптимальная высота не закрепленного козырька, с учетом воздействия взрывов по ликвидации зависаний, составляет (3,5÷4,0) м, этим требованиям соответствует предлагаемая конструкция днища.

Разрушение козырька и его смещение к откаточной выработке на расстояние 1,9 м («критическое» положение) в предлагаемом днище маловероятно, но даже при смещении 2,0 м ближайшие к козырьку вентиляционные скважины 6 не будут перекрыты выпускаемой горной массой и эффективность проветривания рабочих мест в днище блока не снизится. Загрязненный воздух из выработок 1, 4, 5 через скважины 6 поступает в вентиляционную выработку 2, которую можно очищать и при необходимости крепить без остановки процессов очистной выемки, что позволяет поддерживать параметры вентиляции на весь период отработки блока. Этому способствует круглое сечение скважин 6, обладающее наибольшей сейсмоустойчивостью, поэтому разрушение и внутреннее перекрытие скважин маловероятно.

Движение воздуха по выработкам 1, 2, 4, 5 и скважинам 6 происходит за счет общешахтной депрессии, при этом диаметр и количество вентиляционных скважин 6 в зоне каждого вибропитателя определяют расчетом. Основой для расчета служит необходимый расход свежего воздуха, найденный с учетом всех влияющих факторов, включая вынос пыли, разбавление до ПДК газов взрыва, минимальную скорость движения воздуха и др., а также принятое ограничение по величине депрессии, расходуемой на движение воздуха по скважинам.

По окончании выпуска руды каким-либо вибропитателем его оборудование, доступное для демонтажа, снимают, а вентиляционные скважины 6 перекрывают, например, плотно забивая в скважины конические деревянные пробки. Перекрытие скважин проводят последовательно по мере выемки запасов и отключения питателей. При завершении выемочных работ в отдельной откаточной выработке не перекрытыми в ней оставляют только несколько вентиляционных скважин, которые обеспечивают проветривание этой выработки, обусловленное правилами безопасности. Перекрытие вентиляционных скважин позволяет эффективно регулировать вентиляционные потоки на откаточном горизонте шахты без вентиляционных дверей и перемычек, которые требуют значительных затрат на возведение и обслуживание, разрушаются взрывами и характеризуются значительными утечками воздуха. Использование перекрываемых вентиляционных скважин 6 способствует повышению качества шахтной атмосферы и сокращению расходов на вентиляцию шахты.

Кроме того, после отработки камерных запасов из выработки 2 в борт траншеи бурят восходящие скважины (не показано), заряжают их верхнюю часть и взрывают на обнажение борта, направляя полет кусков к центру приемной камеры 8, затем руду выгружают. При этом в сторону камеры 8 перемещается и навал ранее отбитой слежавшейся руды на борту, а общая масса дополнительно извлекаемой руды может составить 400 т на один питатель ВВДР-5.

Предлагаемую конструкцию днища целесообразно применять при использовании вибропитателей как с направленными колебаниями грузонесущего органа, так и ненаправленного действия, а также питателей иного типа с достаточной длиной грузонесущего органа.

Источники информации

1. Подземная разработка железистых кварцитов / Г.М. Бабаянц, Л.К. Вертлейб, Н.Я. Журин и др. - М.: Недра, 1988. - С. 168.

2. А.с. СССР №916758, МПК Е21С 41/06. Способ подготовки днища блока / В.А. Шестаков, Н.В. Нечаев, А.В. Гуревич, В.Д. Анисимов, А.Н. Дулин. - Опубл. 30.03.1982. - БИ №12.

1. Днище блока с вибровыпуском руды, включающее откаточную, вентиляционную, траншейную и погрузочно-доставочные с камерами оператора выработки, отличающееся тем, что конец погрузочно-доставочной выработки выводят под траншейную и их сопряжение формируют в виде расширяющейся вверх приемной камеры с углом наклона ее бортов, близким к углу естественного откоса руды, а вентиляционную выработку проводят параллельно откаточной в районе торца камер оператора выше их кровли, при этом вентиляционную выработку сообщают с погрузочно-доставочной посредством вентиляционных скважин, обеспечивающих необходимую подачу свежего воздуха в зону вибропитателя за счет общешахтной депрессии.

2. Днище блока по п. 1, отличающееся тем, что путем перекрытия вентиляционных скважин регулируют расход свежего воздуха как по отдельным участкам откаточных выработок, так и в целом по откаточным выработкам днищ блоков шахты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области разработки россыпных месторождений, представленных суглинистыми отложениями. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых включает бурение технологических скважин, размещение в них гидростволов и напорных трубопроводов, размыв продуктивного пласта.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки месторождений полезных ископаемых. Способ проведения восстающих горных выработок, включает предварительное щелеобразование по контуру восстающего на всю его высоту и последующее дробление отделившегося от массива блока породы взрывным способом.

Изобретение относится к области разработки угольных месторождений. Способ ступенчатой разработки угля с закладкой в ответвляющихся очистных штреках по типу wangeviry.

Способ разработки камерной системой при пластовой подготовке включает деление шахтного поля на выемочные участки, проходку пластовых подготовительных выработок, отработку полезного ископаемого очистными камерами прямым или обратным порядком, доставку руды самоходным оборудованием, транспортировку руды конвейерами, проветривание очистных камер с помощью вентилятора местного проветривания.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, опасных по газо- и геодинамическим явлениям. В забое производят отделение потоков газа от взрывоопасной пыли, подготавливают изолированную выработку, изолируя ее от выработанного пространства забоя перемычкой с люк-лазом и выпуклой ударостойкой заслонкой.
Изобретение относится к области нефтегазового дела. Способ создания техногенного месторождения нефти в литосфере включает бурение закачных и откачных скважин на глубину литосферы с давлением 8-10 МПа, температурой 125-200°С и пористостью коллектора 10-20%, подачу в закачные скважины неочищенных городских стоков с содержанием органического вещества не менее 100-300 мг/л и объемом не менее 20 тыс.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при выемке полезного ископаемого из целиков, оставленных при ведении горных работ подземным способом.
Изобретение относится к производству взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано для заряжания взрывных скважин, шпуров, независимо от степени их обводненности, на открытых горных работах и на специальных взрывных работах, а также при строительстве.

Изобретение относится к области горного дела и строительства, а именно к скважинной гидродобыче твердого полезного ископаемого и строительству подземных сооружений.

Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Способ включает бурение скважин по горным породам, размещение в них зарядов ВВ, формирование зоны разрушенных пород взрыванием пород.

Изобретение относится к горной промышленности к разработке пластовых месторождений. Способ отработки выемочного участка включает проходку выемочного и вентиляционных штреков, камерную систему отработки, транспортировку полезного ископаемого конвейером. Выемочный штрек проходят до середины выемочного участка, затем проходят вспомогательные штреки под углом к выемочному штреку. Очистные камеры отрабатывают с вспомогательных штреков. Вспомогательные выемочные штреки проходят под углом 30-60 градусов к выемочному штреку. Очистные камеры в пределах выемочного участка отрабатывают как в меридиональном, так и в широтном направлении. Устья очистных камер в широтном направлении располагают по диагонали от устьев очистных камер в меридиональном направлении. Изобретение позволяет сократить объем горно-подготовительных работ за счет уменьшения длины выемочного, конвейерного штрека и самого конвейера, а также повысить безопасность ведения работ. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, к способам подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства. Способ включает подготовку выемочного участка к отработке, отработку выемочного участка подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии. Отработку пласта начинают под защитой заранее возведенной межгоризонтной изоляционной полосы и при наличии в межучастковых целиках также заранее возведенных одновременно с фланговыми скатами изоляционных полос из твердеющей закладки с подвиганием фронта очистных работ в направлении от межгоризонтной полосы к основному штреку. Отработку выемочного участка ведут в одном крыле - от отработанного участка в сторону центрального ската, а в другом - от центрального ската на целик в сторону неотработанного выемочного участка, при заданной величине шага закладки выработанного пространства не более допустимого пролета обнажения кровли пласта по линии падения и простирания. Технический результат - снижение трудоемкости и обеспечение безопасности горных работ. 2 ил.

Изобретение относится к области горного дела. Способ раздельной разработки и транспортировки мощных угольных пластов с пустой породой и засыпки выработанного пространства пустой породой включает прокладку транспортного штрека (1) и дорожного полотна (2), расположенных параллельно в шахте. Соединение транспортного штрека и дорожного полотна с образованием открытого забоя. Использование полностью механизированной технологии угледобычи с твердой закладкой для добычи угля и засыпки выработанного пространства в ходе угледобычи. Последовательную разработку угольного пласта и пустой породы слоями в направлении сверху вниз. Транспортировку угля вниз к транспортному штреку через передний скребковый конвейер (10) и транспортировку угля из очистного забоя с помощью ленточного конвейера (5) в транспортный штрек. Во время добычи пустой породы использование обратного хода переднего скребкового конвейера для транспортировки пустой породы к дорожному полотну, транспортировки пустой породы к выработанному пространству (14) с помощью обратного хода погрузчика пустой породы (6) и подающего скребка (7) на дорожном полотне и засыпку пустой породы в выработанное пространство (14) с помощью скребкового конвейера (12). Способ улучшает качество и степень извлечения угля. 7 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке мощных месторождений полезных ископаемых подземным способом с площадным выпуском руды. Днище включает откаточную, вентиляционную, траншейную и погрузочно-доставочные с камерами оператора выработки. Конец погрузочно-доставочной выработки выводят под траншейную и их сопряжение формируют в виде расширяющейся вверх приемной камеры. Вентиляционную выработку проводят параллельно откаточной в районе торца камер оператора выше их кровли, при этом вентиляционную выработку сообщают с погрузочно-доставочной посредством вентиляционных скважин, обеспечивающих необходимую подачу свежего воздуха за счет общешахтной депрессии. Перекрытием вентиляционных скважин регулируют расход свежего воздуха по отдельным участкам и в целом по откаточным выработкам шахты. Цель изобретения - улучшение условий, повышение безопасности и производительности труда в днище блоков с вибровыпуском руды, снижение затрат на добычу руды достигается путем увеличения высоты козырька, рационального расположения вентиляционной выработки и ее надежного аэродинамического сообщения с откаточной и погрузочно-доставочными выработками днища. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх