СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАМЕР ПРИ РАЗРАБОТКЕ МОЩНОГО ПЛАСТА КАМЕРНОЙ СИСТЕМОЙ РАЗРАБОТКИ Российский патент 1998 года по МПК E21F1/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания камер, в частности при разработке гипсовых месторождений.

Известен способ проветривания камер при разработке мощного угольного пласта камерной системой разработки [1], при котором свежий воздух за счет общешахтной депрессии подают из откаточного штрека в рабочие камеры, а загрязненный воздух из забоя каждой рабочей камеры удаляют в соседнюю, уже отработанную камеру с помощью трубопроводов, подсоединяемых к предварительно пробуренным в междукамерных целиках вентиляционным скважинам, соединяющим рабочие и отработанную камеры, при этом по мере продвигания забоя рабочей камеры трубопроводы подсоединяют к следующим скважинам, загерметизировав предыдущие, а в загрязненный воздух подают дополнительно свежий воздух посредством шлюзового устройства, устанавливаемого на сопряжении отработанной камеры и воздухоподающего откаточного штрека.

Недостатками этого способа являются повышенные капитальные и эксплуатационные затраты. Повышенные капитальные затраты вызываются необходимостью предварительного бурения большого количества вентиляционных скважин, проходимых через каждые 5 - 15 м по длине камер, и их герметизацией и разгерметизацией, а также установки шлюзовых устройств, размещаемых на спряжениях отработанных камер с воздухоподающим откаточным штреком. Учитывая, что разрежение воздуха в трубопроводах, соединяющих забои рабочих камер с вентиляционными скважинами, будет больше, чем в рабочих камерах, трубопроводы должны быть жесткими, а следовательно, и более дорогими, что также увеличивает капитальные затраты. Повышенные эксплуатационные затраты вызываются необходимостью преодоления больших аэродинамических сопротивлений трубопроводов и вентиляционных скважин, имеющих небольшие площади поперечного сечения. Все это особенно при отработке удаленных частей шахтного поля от вентилятора главного проветривания приводит к уменьшению подачи свежего воздуха в забои добычных камер и, как следствие, снижению безопасности работ за счет ухудшения санитарно-гигиенической обстановки на рабочих местах горнорабочих.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ проветривания камер при разработке мощного гипсового пласта камерной системой разработки [2], принятый за прототип, включающий подачу свежего воздуха за счет общешахтной депрессии из транспортного штрека в рабочие камеры и удаление загрязненного воздуха из забоев строенных рабочих камер по специальным камерным вентиляционным штрекам, пройденным в ленточных целиках и соединяемых с крайними рабочими камерами вентиляционными сбойками, в общий вентиляционный штрек, при этом удаление загрязненного воздуха из средней рабочей камеры производят через междукамерные сбойки, пройденные в междукамерных целиках, в крайние рабочие камеры и по мере продвигания забоя рабочих камер вентиляционные сбойки, кроме ближайших к забою крайних камер, герметизируются. Для создания необходимой активной струи воздуха вдоль забоя рабочих камер применяются вентиляторы местного проветривания, устанавливаемые в рабочих камерах.

Недостатками этого способа являются повышенные капитальные и эксплуатационные затраты. Повышенные капитальные затраты вызываются необходимостью проведения специальных камерных вентиляционных штреков в ленточных целиках и большого количества вентиляционных сбоек, проходимых через каждые 25 м по длине крайних рабочих камер, и их герметизацией с помощью вентиляционных перемычек при переходе удаления загрязненного воздуха с одних сбоек на другие. Повышенные эксплуатационные расходы вызываются необходимостью преодоления больших аэродинамических сопротивлений вентиляционных сбоек и специальных камерных штреков, имеющих небольшие площади поперечного сечения. Все это особенно при отработке удаленных частей шахтного поля от вентилятора главного проветривания приводит к уменьшению подачи свежего воздуха в забои рабочих камер и, как следствие, увеличению времени проветривания камер после взрывных работ и снижению безопасности работ за счет ухудшения санитарно-гигиенической обстановки на рабочих местах горнорабочих.

Целью изобретения являются повышение эффективности проветривания строенных камер и безопасности работ горнорабочих за счет изменения путей движения воздушных потоков свежего и загрязненного воздуха в пределах выемочного (добычного) участка.

Отработка шахтного поля Новомосковского гипсового рудника АООТ "Гипс" производится камерами большого поперечного сечения (120 - 140 м²) и длиной до 700 - 750 м. Учитывая небольшое поперечное сечение специальных камерных вентиляционных штреков, аэродинамическое сопротивление их к концу отработки камер достигает большой величины, вследствие чего резко уменьшается подача свежего воздуха в забои рабочих камер. Расчеты показывают, что при постоянстве потери общешахтной депрессии на участке строенных камер подача воздуха в забои строенных камер к концу их отработки уменьшается в 8,1 раза. Наличие большого количества вентиляционных сбоек, проводимых через каждые 25 м по длине крайних рабочих камер, хотя и изолированных вентиляционными перемычками, приводит к большим утечкам воздуха, что еще больше затрудняет подачу необходимого объема воздуха к забоям рабочих строенных камер. Все это создает напряженную газовую и пылевую обстановку в забоях камер, особенно при процессах погрузки и транспортировки руды самоходным транспортом, тем самым снижая безопасность работ и ухудшая санитарно-гигиеническую обстановку на рабочих местах горнорабочих или резко уменьшая добычу полезного ископаемого особенно на последней стадии отработки строенных камер.

Использование предлагаемого способа проветривания камер при разработке мощного пласта камерной системой разработки позволяет по сравнению с существующими способами повысить безопасность работ и улучшить санитарно-гигиеническую обстановку на рабочих местах горнорабочих за счет повышения подачи свежего воздуха в забои рабочих камер вследствие уменьшения аэродинамического сопротивления горных выработок на пути движения загрязненного воздуха.

Это достигается тем, что свежий воздух подается к забоям по двум левым (левой и средней) рабочим камерам, а загрязненный воздух удаляется по третьей правой крайней строенной рабочей камере.

Расчеты показывают, что при постоянстве потери общешахтной депрессии на участке строенных камер подача воздуха в забои строенных камер к концу их отработки превышает подачу воздуха при существующем способе в 6,5 раз.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана принципиальная схема способа проветривания камер при разработке мощного пласта камерной системой разработки, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Свежая струя воздуха для проветривания за счет общешахтной депрессии подается по транспортному штреку 1 и поступает только в левую и среднюю рабочие камеры 2, омывает действующие очистные забои с помощью вентиляторов местного проветривания с трубопроводами, установленными на свежей струе за близлежащими к очистным забоям междукамерными сбойками 3. Загрязненный воздух из очистных забоев левой и средней рабочих камер 2 по близлежащим от очистных забоев междукамерным сбойкам 3 отводят в правую рабочую камеру 2, откуда он по вентиляционной сбойке, пройденной из правой рабочей камеры 2, поступает на общий вентиляционный штрек 5, при этом по мере продвижения очистных забоев междукамерные сбойки 3, соединяющие правую и среднюю рабочие камеры 2 герметизируются вентиляционными перемычками 6. Для уменьшения утечек воздуха из транспортного штрека 1 в правую рабочую камеру 2, по которой отводится загрязненный воздух, горловина ее герметизируется вентиляционной перемычкой 7.

Способ проветривания камер при разработке мощного пласта камерной системой разработки используется для проветривания тройниковых камер и обеспечивает безопасность работ за счет соответствующего направления потоков свежего и загрязненного воздуха в пределах добычного участка. Свежий воздух подают с транспортного штрека в левую и среднюю рабочие камеры, омывают очистные забои с помощью вентилятора местного проветривания с трубопроводами, установленными за близлежащими к забоям между камерными сбойками. Загрязненный воздух из забоев левой и средней камер по близлежащим междукамерным сбойкам отводят в правую камеру, откуда по вентиляционной сбойке направляют на общий вентиляционный штрек. Для уменьшения утечек воздуха междукамерные сбойки, соединяющие среднюю и правую камеры, за исключением близлежащей к забоям, и горловина правой камеры герметизируются вентиляционными перемычками. 2 ил.

Способ проветривания камер при разработке мощного пласта камерной системой разработки, в котором свежий воздух за счет общешахтной депрессии подают из транспортного штрека в рабочие камеры, откуда с помощью вентиляторов местного проветривания, установленных за близлежащими от очистных забоев камер междукамерными сбойками, направляют в очистные забои камер, а загрязненный воздух удаляют из средней рабочей камеры по междукамерным сбойкам на общий вентиляционный штрек, отличающийся тем, что свежий воздух подают только по левой и средней рабочим камерам, а загрязненный воздух удаляют из левой и средней рабочих камер по междукамерным сбойкам, правой рабочей камере и вентиляционной сбойке, пройденной из правой рабочей камеры, на общий вентиляционный штрек, при этом вентиляторы местного проветривания оборудуются трубопроводами, подводящими свежий воздух к очистным забоям камер, а горловина правой камеры и междукамерные сбойки, за исключением близлежащих к очистным забоям, по мере продвижения очистных забоев герметизируются.