Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке антиклинальных угольных месторождений Российский патент 2019 года по МПК E21F1/08 

Описание патента на изобретение RU2679015C1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке угольных месторождений.

Известен способ проветривания шахтных выработок [1], характеризуется тем, что атмосферный воздух с отрицательной температурой подают в сеть теплообменных выработок с увеличенной поверхностью теплообмена за счет использования глубинных процессов теплопередачи геотепла. Геотепло аккумулируют в окружающих выработки горных породах. Теплопроводность горных пород усиливают путем нагнетания воды в начальный период зимнего сезона в породы, окружающие теплообменные выработки. Повышают эффективность процесса теплопередачи за счет установки теплопроводных анкеров по периметрам теплообменных выработок. Перемещают воздух до сети сбоечных угольных скважин, в которых осуществляют дополнительный подогрев воздуха в результате теплообмена и окисления угля до получения им положительной температуры, и подают его в эксплуатационные выработки. Анкеры используют переменной длины. В устьевой зоне теплообменных выработок устанавливают анкеры длиной не более среднего радиуса выработок, остальные анкеры длиной не менее 2-5 радиусов выработки.

Технический результат - значительное снижение затрат на проветривание за счет упразднения искусственного процесса подогрева воздуха, подаваемого в шахту в зимнее время.

Известном способ проветривания карьеров [2], включающем отвод отработанного воздуха и подачу свежего воздуха в зону ведения горных работ и в нижнюю часть карьера по проведенным горным выработкам с помощью источника тяги и вытеснения загрязненного воздуха из карьера, отвод отработанного воздуха и подачу свежего воздуха осуществляют через вертикальную и горизонтальные горные выработки, пройденные по всему периметру карьера по ломаной трассе под углом до 90°, при этом отвод отработанного и подачу свежего воздуха осуществляют вентилятором, установленным на поверхности, в устье вертикальной горной выработки, причем вентилятор обеспечивает реверс потока воздуха.

Недостатком способа является большие капитальные затраты на проведение вентиляционных выработок.

Известен способ проветривания глубоких карьеров, включающий вскрытие карьера [3] системой подземных горных выработок и организацию воздухообмена между атмосферой карьера и окружающей средой путем нагнетания или отсасывания воздуха через подземные горные выработки работой вентиляторных установок, воздухообмен осуществляют по гибким воздуховодам, которые перемещают в выработанном пространстве карьера.

Недостатком способа является невозможность проветривания подземных горных выработок.

Известен способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки [4], который включает проходку вертикальных стволов, спирального автомобильного уклона и соединенных с ним капитальных и блочных выработок. В верхней части спирального автомобильного уклона к поверхности земли бурят вентиляционные скважины, а к месту соединения спирального автомобильного уклона с блочной горизонтальной выработкой за вентиляционными скважинами 10 проходят восстающие. При этом между местом выхода струй воздуха из спирального автомобильного уклона в вентиляционные скважины и восстающими установлены шлюзы герметизации спирального автомобильного уклона.

Недостатком способа является сложная система вентиляционных скважин.

Наиболее близким техническим решением является способ проветривания кимберлитовых карьеров, работающих в многолетнемерзлых породах [5], в котором вентиляционный ствол проходят на предельную глубину отработки кимберлитовой трубки открытым способом, а по центру карьера приходят восстающий, соединенный с вентиляционным стволом горизонтальной выработкой, и в месте сопряжения горизонтальной выработки и вентиляционного ствола проходят камеру, где монтируют калориферную установку, проветривание карьера происходит естественной тягой через горные выработки, пройденные в многолетнемерзлом массиве горных пород, а интенсивность тяги в зимний период регулируют степенью подогрева воздуха калориферной установкой, определяемой уравнениями аэродинамики и теплофизики. Способ позволяет уменьшить затраты энергии на создание тяги воздуха.

Недостатком способа является сложность проведения стволов и наличие калориферных установок.

Задачами изобретения является снижение капитальных затрат, энергоемкости и повышение качества проветривания системы вентиляции.

Решение поставленных задач достигается тем, что при подготовке и отработке шахтных полей в бортах разреза проветривание подземных горных выработок проводят в два этапа: на первом при подготовке и отработке пластов до глубины 100-150 м подземные выработки проветривают за счет временных вентиляционных установок, расположенных с наветренной стороны бортов разреза, на которые крепят гибкие или жесткие воздуховоды для подачи струи воздуха в очистные и подготовительные забои, а отработанную струю через выработанное пространство, подземные горные выработки выдают в вентиляционные выработки, имеющие выход на поверхность в выработанное пространство разреза; на втором - при подготовке и отработке шахтных полей в бортах и под дном разрезов проветривание подземных горных выработок проводят вентиляционной стационарной установкой, расположенной на центральном вентиляционном стволе или скважине, который располагают в центральной части чащи синклинали месторождения и проходят до нижнего пласта горного отвода, при этом в местах их сопряжений с подземными горными выработками пластов обустраивают вентиляционные раздаточные камеры, выполняющие геотермальный нагрев воздуха в зимнее время, и с помощью шторок, шлюзов, перемычек, ворот и других приспособлений в камере производят выдачу, регулирование скорости и подачи струи в примыкающие подземные горные выработки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена общая схема проветривания подземных и открытых выработок, на которой используются следующие условные обозначения: 1- разрез; 2 - борт разреза; 3 -подземная горная выработка, 4 - временная вентиляционная установка; 5 - воздуховод; 6 - стационарная вентиляционная установка; 7 - центральный вентиляционный ствол; 8 - чаша синклинали; 9 - вентиляционная раздаточная камера; 10 - граница горного отвода

Сущность изобретения заключается в следующем.

При подготовке и отработке шахтных полей в бортах 2 разреза 1 проветривание подземных горных выработок 3 проводят в два этапа.

На первом этапе при подготовке и отработке пластов до глубины 100-150 м, где угли окисленные выветриванием, пласты не удароопасные, не имеют внезапных выбросов газа и пыли, подземные выработки проветривают за счет временных вентиляционных установок 4, расположенных с наветренной стороны бортов 2 разреза 1, на которые крепят гибкие или жесткие воздуховоды 5 для подачи струи воздуха в очистные и подготовительные забои, а отработанную струю через выработанное пространство, подземные горные выработки 3 выдают в подземные вентиляционные выработки, имеющие выход на поверхность в выработанное пространство разреза 1.

На втором этапе при подготовке и отработке шахтных полей в бортах 2 и под дном разреза 1 проветривание подземных горных выработок 3 проводят вентиляционной стационарной установкой, расположенной на центральном вентиляционном стволе 7 или скважине, который располагают в центральной части чащи синклинали 8 месторождения, которые проходят до нижнего пласта горного отвода 10, при этом в местах их сопряжений с подземными горными выработками пластов обустраивают вентиляционные раздаточные камеры 9, выполняющие геотермальный нагрев воздуха в зимнее время, и с помощью шторок, шлюзов, перемычек, ворот и других приспособлений в камере производят выдачу, регулирование скорости и подачи струи в примыкающие подземные горные выработки.

Техническим результатом является снижение капитальных затрат за счет проходки фланговых вентиляционных стволов и скважин с применением буровой техники, уменьшение энергоемкости за счет отсутствия калориферов для нагрева воздуха в зимнее время, повышение эффективности проветривания систем горных выработок и упрощение схем проветривания получают за счет прямоточной и/или возвратно-поступательной схемы вентиляции очистных и подготовительных забоев.

Источники информации

1. Патент РФ №2166094. Способ проветривания шахтных выработок. МПК E21F 1/00 (2000.01). Патентообл. и авторы: А.А. Атрушкевич, А.И. Субботин, А.В. Сурков и др. Заявл. 17.06.1997. Опубл. 27.04.2001. Бюл. №12

2. Патент РФ №2357084. Способ проветривания карьеров. МПК E21F 1/00 (2006.01). Патентообл. ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет». Авторы: А.В. Андреев, А.И. Федоренко, О.В. Залеская. Заявл. 19.12.2007. Опубл. 27.05.2009. Бюл. №15.

3. Патент РФ №2164602. Способ проветривания глубоких карьеров. МПК E21F 1/00 (2006.01). Патентообл. Красноярская государственная академия цветных металлов и золота». Авторы: А.С. Морин, В.Д. Буткин. Заявл. 15.05.1999. Опубл. 27.03.2001. Бюл. №9.

4. Патент РФ №2 299 988. Способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой. МПК E21F 1/00 (2006.01). Патентообл. ФГБОУ ВПО «Российский университет Дружбы народов». Авторы: И.Л. Машковцев, С.Н. Деб, А.А. Захарова, К. Чоудхурди. Заявл. 06.12.2005. Опубл. 27.05.2007 Бюл. №15.

5. Патент РФ №2122121. Способ проветривания кимберлитовых карьеров, работающих в многолетнемерзлых породах. МПК E21F 1/00 (2006.01). Патентообл. Институт горного дела Севера СО РАН. Авторы: В.Ю. Изаксон, М.Д. Новопашин, В.И., Слепцов, В.Н. Власов. Заявл. 13.05.1997. Опубл. 20.11.1998. Бюл.№18.

Похожие патенты RU2679015C1

название год авторы номер документа
Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений 2017
  • Каплунов Давид Радионович
  • Ермаков Анатолий Юрьевич
  • Качурин Николай Михайлович
  • Ермаков Никита Анатольевич
  • Евшина Ольга Викторовна
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Сенкус Татьяна Ринатовна
  • Кривошеев Борис Валентинович
  • Куртукова Ольга Владимировна
RU2679003C1
КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ СИНКЛИНАЛЬНЫХ И БРАХИСИНКЛИНАЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 2009
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2422638C1
КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 2009
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2418166C1
СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ СВИТ ПЛАСТОВ 2011
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Мельник Владимир Васильевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2477793C1
ШАХТНЫЙ ВОДООТЛИВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СИНКЛИНАЛЬНЫХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБОМ 2016
  • Ермаков Анатолий Юрьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Зварич Оксана Михайловна
  • Ермаков Егор Анатольевич
  • Габрашитова Ольга Васильевна
  • Сенкус Василий Витаутасович
  • Свинко Наталья Ивановна
  • Галиуллина Гульнара Изимировна
  • Коваленко Валентина Витальевна
RU2622972C1
КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТ ПЛАСТОВ АНТИКЛИНАЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 2009
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2425216C1
ШАХТНЫЙ ВОДООТЛИВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПОЛОГИХ И КРУТЫХ ПЛАСТОВ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБОМ 2016
  • Ермаков Анатолий Юрьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Зварич Оксана Михайловна
  • Ермаков Егор Анатольевич
  • Габрошидова Ольга Васильевна
  • Сенкус Василий Витаутасович
  • Шестакова Наталья Георгиевна
  • Шумский Андрей Владимирович
  • Коваленко Валентина Витальевна
RU2627504C1
СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК 2017
  • Ермаков Анатолий Юрьевич
  • Ермаков Егор Анатольевич
  • Ермакова Елена Викторовна
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Сенкус Василий Витаутасович
  • Сенкус Татьяна Ринатовна
  • Потокина Марина Владимировна
  • Качурин Николай Михайлович
  • Куртукова Ольга Владимировна
  • Пышнова Альбина Фридриховна
RU2655548C1
КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 2009
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2418168C1
ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 2005
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Фомичев Сергей Григорьевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
RU2290510C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 679 015 C1

Реферат патента 2019 года Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке антиклинальных угольных месторождений

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке угольных месторождений. Технический результат заключается в уменьшении энергоемкости, повышении эффективности проветривания систем горных выработок и упрощении схем проветривания. Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений включает разработку пластов на эффективную глубину открытым способом, подготовку и отработку запасов в бортах разрезов подземным способом, проведение центрального вентиляционного ствола или скважины, связанных вентиляционными сбойками с подземными и открытыми горными выработками. При подготовке и отработке шахтных полей в бортах разреза проветривание подземных горных выработок проводят в два этапа: на первом при подготовке и отработке пластов до глубины 100-150 м подземные выработки проветривают за счет временных вентиляционных установок, расположенных с наветренной стороны бортов разреза, на которые крепят гибкие или жесткие воздуховоды для подачи струи воздуха в очистные и подготовительные забои. Подземные горные выработки выдают отработанную струю через выработанное пространство в подземные вентиляционные выработки, имеющие выход на поверхность в выработанное пространство разреза. На втором этапе при подготовке и отработке шахтных полей в бортах и под дном разрезов проветривание подземных горных выработок проводят вентиляционной стационарной установкой, расположенной на центральном вентиляционном стволе или скважине, который располагают в центральной части чащи синклинали месторождения и проводят до нижнего пласта горного отвода, при этом в местах их сопряжений с подземными горными выработками пластов обустраивают вентиляционные раздаточные камеры, выполняющие геотермальный нагрев воздуха в зимнее время, с возможностью регулирования скорости и подачи струи в примыкающие подземные горные выработки. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 679 015 C1

Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений, включающий разработку пластов на эффективную глубину открытым способом, подготовку и отработку запасов в бортах разрезов подземным способом, проведение центрального вентиляционного ствола или скважины, связанных вентиляционными сбойками с подземными и открытыми горными выработками, геотермальный нагрев воздуха за счет энергии Земли в зимнее время, отличающийся тем, что при подготовке и отработке шахтных полей в бортах разреза проветривание подземных горных выработок проводят в два этапа: на первом при подготовке и отработке пластов до глубины 100-150 м подземные выработки проветривают за счет временных вентиляционных установок, расположенных с наветренной стороны бортов разреза, на которые крепят гибкие или жесткие воздуховоды для подачи струи воздуха в очистные и подготовительные забои, а отработанную струю через выработанное пространство, подземные горные выработки выдают в подземные вентиляционные выработки, имеющие выход на поверхность в выработанное пространство разреза; на втором - при подготовке и отработке шахтных полей в бортах и под дном разрезов проветривание подземных горных выработок проводят вентиляционной стационарной установкой, расположенной на центральном вентиляционном стволе или скважине, который располагают в центральной части чащи синклинали месторождения и проводят до нижнего пласта горного отвода, при этом в местах их сопряжений с подземными горными выработками пластов обустраивают вентиляционные раздаточные камеры, выполняющие геотермальный нагрев воздуха в зимнее время, и с помощью шторок, шлюзов, перемычек, ворот и других приспособлений в камере производят выдачу, регулирование скорости и подачи струи в примыкающие подземные горные выработки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2679015C1

СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ КАРЬЕРОВ, РАБОТАЮЩИХ В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ 1997
  • Изаксон В.Ю.
  • Новопашин М.Д.
  • Слепцов В.И.
  • Власов В.Н.
RU2122121C1
СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ 1999
  • Морин А.С.
  • Буткин В.Д.
RU2164602C2
СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ПРОВЕТРИВАНИИ ШАХТ 1998
  • Атрушкевич А.А.
  • Атрушкевич О.А.
  • Субботин А.И.
  • Сурков А.В.
  • Березнев С.В.
RU2162945C2
СПОСОБ АВТОРЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА, ПОДАВАЕМОГО В ШАХТУ, И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ 2008
  • Лукин Константин Дмитриевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Конаков Александр Викторович
  • Конакова Нина Ивановна
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2387842C1
КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 2009
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2418166C1
КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ СИНКЛИНАЛЬНЫХ И БРАХИСИНКЛИНАЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 2009
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Фрянов Виктор Николаевич
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Стефанюк Богдан Михайлович
  • Сенкус Василий Витаутасович
RU2422638C1
Приспособление для нажимания на пробки сосудов при стерилизации 1929
  • Божко М.Н.
SU15969A1

RU 2 679 015 C1

Авторы

Каплунов Давид Радионович

Ермаков Анатолий Юрьевич

Качурин Николай Михайлович

Ермаков Никита Анатольевич

Евшина Ольга Викторовна

Сенкус Витаутас Валентинович

Сенкус Валентин Витаутасович

Сенкус Василий Витаутасович

Сенкус Татьяна Ринатовна

Кривошеев Борис Валентинович

Даты

2019-02-05Публикация

2017-10-17Подача