Способ проходки шахтных стволов бурением Советский патент 1990 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к шахтному строительству и может найти применение для сооружения стволов шахт при вскрытии угольных, калийных, железорудных и других мес- торождений минерального сырья.

Цель изобретения - снижение энергоемкости проходки.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Схема включает столб 1 несмешивающейся с сжиженным газом 2 жидкости, слой 3 абсорбента, породоразрушающий инструмент 4, погружной насос 5, экспанзер 6, компрессор 7, конденсатор 8, ленточный конвейер 9, погружной насос 10, ректификационную колонну 11Способ осуществляется следующим образом.

После сооружения устья ствола забой затапливают несмешивающейся с очистным агентом жидкостью, например водой, под столб 1 которой с началом проходки подают очистной агент, выполненный из сжиженного газа, плотность КОТОРОГО выше плотности

разбуриваемой при проходке породы. Например, при проходке толщи галита плотностью 2,17 г/см3 под столб воды подают смесь дифтордибромметана плотностью 3,28 г/см3 (т. кип. 23,8°С) с трифториодме- таном, имеющим плотность 2,32 г/см (т. кип 22,5°С). Поверх слоя воды наливают абсорбент сжиженного газа, например дибутило- вый эфир фталевой кислоты.

Разбуриваемая породоразрушающим инструментом 4 порода отделяется от груди забоя и всплывает, собираясь под слоем воды. Забирая ее погружным насосом 5, уже в виде суспензии в сжиженном газе подают в экспанзер 6. При снижении в нем давления жидкая фаза из нее вскипает, образовавшиеся в результате пары засасывают компрессором 7 и после их в нем сжатии и ожижения в конденсаторе 8 очищенный таким образом от твердой фазы очистной агент вновь возвращают в зону бурения, а извлеченную при этом породу перегружают на ленточный конвейер 9, доставляющий ее к месту отгрузки уже в сухом виде. Отвод искусственного холода, образующегося при осушении породы в зкспанзере 6, осуществляют прокачиванием через его холодообмен- ную рубашку холодильного рассола или другой незамерзающей жидкости. При необходимости охлаждения породоразрушающе- го инструмента 4 воду из слоя 1 начинают откачивать насосом 10. В результате высота слоя 1, следовательно, и давление в слое сжиженного газа 2, уменьшаются, вызывая вскипание прежде всего верхней его зоны, непосредственно примыкающей к столбу воды. Необходимое для парообразования тепло отбирается при этом у нижележащих слоев сжиженного газа. Охлаждение поро- доразрушающего инструмента осуществляется за счет доставки к нему образующегося при этом искусственного холода сжиженным

газом, остающимся еще в невскипевшем состоянии. Барботируя сквозь слой 1 воды, выходящий из зоны бурения газ полностью поглощается его абсорбентом 3. С наступлением состояния, близкого к насыщению последнего, его регенерацию осуществляют разгонкой образовавшегося раствора в ректификационной колонне 11 с последующим возвратом каждого из компонентов в свой слой.

0 Остудив таким образом породоразру- шающий инструмент, кипение сжиженного газа прекращают повышением высоты слоя воды в общем столбе жидкостей. По окончании бурения приступают к возведению крепи,

например, погружным способом, завершая сооружение пройденного таким способом ствола.

Формула изобретения

Способ проходки шахтных стволов буре0 нием, включающим затопление забоя удаляющим с него шлам и охлаждающим поро- доразрушающий инструмент очистным агентом и последующую его очистку с возвратом в зону бурения, отличающийся тем, что, с

5 целью снижения энергоемкости проходки, до ее начала устье ствола заполняют жидкостью, не смешивающейся с очистным агентом, а затопление забоя ведут подачей под слой жидкости очистного агента в виде сжиженного газа, плотность которого выше плот

0 ности разбуриваемой породы, при этом слой жидкости экранируют сверху слоем абсорбента сжиженного газа, а очистку сжиженного газа от шлама производят после забора его под столбом жидкости путем испарения и сжижения образующихся при испарении

5 паров, причем охлаждение поредоразруша- ющего инструмента ведут вскипанием сжиженного газа, вызываемым периодическим изменением высоты слоя не смешивающейся с ним жидкости.

Изобретение относится к шахтному строительству и может быть применено для сооружения стволов шахт при вскрытии угольных, калийных, железорудных и других месторождений минерального сырья. Цель - снижение энергоемкости проходки. Для этого после сооружения устья ствола забой затапливают жидкостью, например водой, несмешивающейся с очистным агентом. Затопление забоя ведут подачей под слой жидкости очистного агента в виде сжиженного газа, плотность которого выше плотности разбуриваемой породы. Слой жидкости экранируют сверху слоем абсорбента сжиженного газа, например, дибутилового эфира фталевой кислоты. Разбуриваемая породоразрушающим инструментом /ПРИ/ порода отделяется от груза забоя и всплывает, собираясь под слоем воды. Забирая ее погружным насосом в виде суспензии в сжиженном газе, подают ее в экспанзер. При снижении в нем давления жидкая фаза из нее вскипает, и образовавшиеся в результате пары засасываются компрессором. При необходимости охлаждения ПРИ воду из слоя воды начинают откачивать насосом. Высота этого слоя уменьшается, следовательно, и давление в слое сжиженного газа уменьшается, вызывая вскипание прежде всего верхней его зоны, непосредственно примыкающей к слою воды. Необходимое для парообразования тепло отбирается у нижележащих слоев сжиженного газа. Охлаждение ПРИ осуществляется за счет доставки к нему образующегося при этом искусственного холода к сжиженным газам, остающимся еще в невскипающем состоянии. Остудив ПРИ, кипение сжиженного газа прекращают повышением слоя воды в общем столбе жидкостей. По окончании бурения приступают к возведению крепи, завершая сооружение пройденного ствола. 1 ил.