Патент ссср 826033

 

Союз Советски и

Соцналнстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»826033 (61) Дополнительное к авт. свив-ву— (22) Заявлено 16.08. 79 (21) 2312157/22 — 03 (51)М. Кл.

Е 21 F 15/00 с присоединением заявки .%

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет— по делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.04.81 Бюллетень М 16

Дата опубликоваиия описания 10. 05.8 1 (53) УДК 622.273. .2 (088.8) (72) Автор изобретения

В . И . Трошкин

Всесоюзный научно-исследовательский и редких металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ТУПИКОВОЙ ГОРНОЙ

ВЫРАБОТКИ ЛЬДОМ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства в условиях вечной мерзлоты.

Известен способ закладки горных выработок льдом, заключающийся в возведении перемычки в горной выработке и послойном наморажнвании в ней льда путем подачи в выработку порциями воды и нагнетания охлажденного воздуха (! ).

Недостатком такого способа является медленный процесс намораживания льда из-за низкого коэффициента использования холода воздуха.

Известен также способ закладки тупиковой горной выработки льдом при разработке месторождений полезных ископаемых в условиях вечной мерзлоты, заключающийся в бурении с поверхности земли до горной выработки на одной ее стороне скважин, возведенни перемычки в начале тупиковой горной выработки, подаче в нее по одной из скважин воды и намораживания льда в горной выработке путем нагнетания по другой скважине холодного атмосферного воздуха, при этом в целях ускорения процесса намораживания воды в горной выработке размещают экран, прижимающий струю холодного воздуха к поверхности намс, раживаемого льда f2 ), Недостатком укаэанного способа является продолжительный период закладки горной выработки льдом из,-за малой поверхности теплообмена между охлаждаемым воздухом и иамораживаемым льдом.

Цель изобретения — ускорение процесса намораживания льда в горной выработке эа счет увеличения поверхнос26 ти теплообмена, Указанная цель достигается тем, что скважины бурят в начале тупиковой горной выработки, а в ее конус в

3 826 верхней части тупика по всей ширине горной выработки возводят перегородку с образованием зазора между кровлей, тупиковой стенкой и почгой горной выработки, затем в горной выработке образуют горизонтальный слой льда, разделяющий ее на две полости — верх— нюю и нижнюю, после чего воду подают одновременно в обе образованные полости горной выработки, а воздух нагнетают в верхнюю полость с последующим перепуском его в нижнюю полость через зазоры, образованные между перегородкой, кровлей и тупиковой стенкой, при этом горную выработку разделяют на две неравные по высоте полости.

При этом высоту верхней полости при— нимают больше, чем нижней .

На чертеже изображена схема намораживания льда в горной выработке, вертикальнггй разрез.

Предлагаемый способ закладки осуществляется следующим образом, С поверхности земли до горной выработки l проходят две скважины 2 и

3. Там же в начале тупиковой горной выработки 1 устанавливают вертикальную гидрсизоляционную перегородку .4 на высоту 4,1от почвы выработки . В конце горной выработки по всей ее ширине производят подрывку кровли на глубину 15-20 см и под этим местом на расстоянии 20-25 см от тупиковой стенки устанавливают перегородку 5 на высоту Й2. Перегородки 5 и 4 торцами крепят к боковым стенкам выработки . Затем в горной выработке образуют горизонтальный слой льда. По шлангу 6, проложенному по скваж1гне 2, в выработку 1 подают воду с образованием слоя 1„ и намораживают пассивным или активныгг путем (с продувкой или без продувки воздуха) слой 7 льда (ледяной покров) толщиной 5 в 10 см (для выработок шириной 1,5-3,5 и) .

Оставшуюся под слоем 7 льда воду откачивают в расположенную рядом выработку, подготавливаемую дпя закладки льдом таким же образом.

Наморажепный слой 7 льда в выработанном пространстве удерживается в подвешенном состоянии благодаря его льдацементационным связям с горными породами стенок выработки 1 и разделяют выработку на две полости — верхнюю 8 и нижнюю 9. После этого верхнюю полость 8 гидроизолируют от нижней полости 9 путем установки перегород033 4

5

35 ки 10. Затем по всей ширине выработки 1, с обеих ее сторон в слое 7 льда прорубаются сквозные щели 11 и

12, которые сообщают между собой пстлости 8 и 9. Таким образом, вырабо— танное пространство 1 (горная выра— ботка) разделено на две r îëoñòè, которые гидроизолированы друг от друга, но воздухообмен между ними сохранен.

Педяную закладку выработки 1 на— чинают с одновременной раздельной подачи через шланг 6 определенной порции воды в верхнюю 8 и нижнюю 9 полости. Затем вентилятором 13 через скважину 3 нагнетают холодный атмосферный воздух, который движется по направлению 14 и охпаждает зеркало воды в верхней полости 8, затем проходит через щель 1 (в слое 7 льда) поступает в полость 9, охлаждает залитую там воду и через щель 12 удаляется за пределы выработки. Теплосъем с водо-ледяной поверхности по мере удаления от вентиляционной скважины в результате нагревания воз— душного потока при его движении в выработке уменьшается и интенсивность намораживания льда в полостях 8 и 9 неодинакова. Для обеспечения одновременного намораживания льда в полос— тях 8 и 9 высоту полости подбирают в

1,4-1,5 раза больше высоты полости

9 путем размещения горизонтального слоя 7 льда в горной выработке 1.

Определенное размсщение горизонтального слоя 7 льда в горной выработке 1 дает возможность управлять скоростью воздушного потока и обеспечивать равномерное одновременное по времени замораживание воды в полостях 8 и 9 по всей длин вырабо.— ки, сокрашая общий период возведения целика. Деление выработанного пространства на полости в два раза увели— чивает скорость воздушного потока и площадь охлаждения водо-ледяной псверхности. В цепом это позволяет 3Hd— чительно сократить и уменьшить себестоимость горных работ.

Формула изобретения

Способ закладки тупиковой горной выработки льдом при разработке месторождений полезных ископаемых в условиях вечной мерзлоты, заключаю5 8 щий ся в бур енин с пов ер хно с ти з емли до горной выработки на одной ее стороне скважин, возведении перемычки в начале тупиковой гарной выработки, подаче в нее по одной из скважин воды и намораживании льда в горной выработке путем нагнетания по другой скважине холодного атмосферного воздуха,отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса намораживания льда в горной выработке за счет увеличения поверхности теп— лообмена, скважины бурят в начале тупиковой горной выработки, а в ее конце возводят перегородку с образованием зазора между кровлей, тупиковой стенкой и почвой горной выработки, а затем в горной выработке образуют горизонтальный слой льда, разделяющий горную выработку на две

26033 6 полости — верхнюю и нижнюю, после чего воду подают одновременно в обе образованные полости горной выработки, а воздух нагнетают в верхнюю полость с последующим перепуском его в нижнюю полость через зазоры, образованные между перегородкой кровлей и тупиковой стенкой.

2. Способ по п,l, о т л и ч а ю— шийся тем, что горную выработку разделяют на две неравные по высоте полости, при этом высоту верхней полости принимают более, чем нижней.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 70123, кл. Е 21 Р 5/00, 1944.

2. Авторское свидетельство СССР ро М 66117, кл. Е 21 F !5/00, l977.

Составитель Э, Руднева

Редактор М. Митровка Техред N.Коштура Корректор М.Шароши

Заказ 2259/6 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4