Способ гидротранспорта закладочного материала и гидроподъема полезного ископаемого Советский патент 1981 года по МПК E21F15/08 

(54) СПОСОБ ГИДРОТРАНСПОРТА ЗАКЛАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА И ГВДРОПОДЬЕМА ПОЖЗНОГО ИСКОПАЕМОГО Изобретение относится к горной про мышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с гидравлической закладкой выработанного пространства. Известен способ гидротранспорта закладочного материала, заключакждайся в приготовлении закладочного материала на поверхности, доставке его по трубам к месту укладки в выработанное пространство под землей и откачке отработанной воды на поверхность земли l. Недостатком такого способа являются большие энергозатраты на откачку отработанной воды на поверхность земли, особенно при большой глубине разработки полезного ископаемого. Кроме того, известен способ гидротранспорта закладочного материала и гидроподъема полезного ископаемого, заключающийся в транспортировании за.кладочного материала в виде гидросмеси с поверхности земли по закладочному трубопроводу до рабочего горизонта, отделении отработанной воды от закладочного материала и подаче ее при помощи насоса в одну из камер камерного аппарата гидроподьема, которую предварительно загружают полезньв4 ископаемьм, а при подаче воды разгружают и транспортируют полезное ископаемое в виде гидросмеси по трубопроводу гидроподъема на поверхность земли. При этом отработанную воду от гидрозакладки принимают в безнапорном режиме и перекачивают от выработанного пространства до руддвора, где размещен камерный аппарат гидроподъема, при помощи насосов 2. Недостатком этого способа являются большие энергозатраты на гидроподъем полезного ископаемого при большой глубине разработки полезного ископаемого и незначительных размерах шахтного поля, вследствие того, что часть энергии столба закладочной гидросмеси теряется из-за диспропорции глзгби3ны разработки и размеров шахтного по ля. Цель изобретения - уменьшение энергозатрат на гидроподъем полез«ого ископаемого при большой глубине .разработки полезного ископаемого и н значительных размерах шахтного поля. Цель достигается тем, что гидросмесь по закладочному трубопроводу вначале подают в одну из камер допол нительно установленного на рабочем горизонте камерного закладочного аппарата и a cкyмyлиpyют в ней закладоч ньй материал, а отделенную отработан ную воду подают в одну из камер камерного аппарата гидроподъема под давлением всего столба закладочной гидросмеси. При зтом одновременно из другой камеры камерного аппарата гидроподъема в процессе ее гидравлической загрузки полезным ископаемым сливаемую воду подают при помощи насоса в другую камеру камерного закладочного аппарата, из которой вымы вают ранее аккумулированный закладоч ный материал и гидротранспортируют его по трубопроводу до выработанного пространства. На чертеже изображена принципиаль ная схема гидротранспорта закладочно го материала и гидроподъема полезного ископаемого при помощи камерных а паратов. Один камерный аппарат гидроподьема, камеры 3, используется для гид ротранспорта полезного ископаемог.о с рабочего горизонта на поверхность зенпк, S другой камерный закладочный аппарат, камеры 4-6 - для гидротранспорта закладочного материала от руд двора рабочего горизонта до выработанного прортранства. Камеры снабжены телескопическими загрузочно-разгрузочными пульповодами: неподвижно установленной трубой и подвижно установленной трубой 8 : гидроприводами 9, фильтрующими успокоителями 0, трубопроводами П и 12 для подачи сливной и напорной воды соответственно, магистралями: 13 для подачи закладочной гидросмеси с. поверхности, 14 - для транспортирова ния закладочного материала в выработанное пространство, 15 - для гидроподъема полезного ископаемого ( горной массы); 16 - для подачи рудной пульпы в камеры аппарата, а также за порной аппаратурой - трехпозиционными затворами 17 и 18 на трубопрово2дах слива и подачи воды и на магистралях соответственно. Устройство также включает всасьгеакщие воронки 19 на торце подвижно установленной трубы 8, насосы 20, 21 и 22. Способ Осуществляется следующим образом. Закладочная гидросмесь при открытом затворе 18 по телескопическому трубопроводу подается в одну из камер аппарата под успокоитель 10 (камера 5), при зтом подвижной трубопровод 8 с помощью гидропривода 9 перемещается вверх таким образом, чтобы между всасывающей воронкой 19 на торце подвижного трубопровода и оседающим закладочньм материалом все время поддерживался определенный зазор. Жидкая фаза закладочной смеси, фильтруясь через успокоитель 10 (типа шариковой насадки), вытесняется из камеры и при соответствующем положении затвора 17 по трубопроводу 11 под давлением, создаваемым столбом закладочной гидросмеси, подаваемой с поверхности, попадает во всас насоса 20. Насосом 20 по трубопроводу 12 вода подается в одну из камер аппарата гидроподъема ( камера 1) в верхнюю ее часть. Под действием напорной воды, проникающей из верхней части камеры через насадку 10 к приемной воронке 19, при одновременном перемещении подвижно установленной трубы 8 из верхнего положения в нижнее полезное ископаемое (горная масса) разгружается из камеры, увлекается (при соответствующем положений затвора 18} в магистраль 15 и поднимается на поверхность. Одновременно с этими процессами с помощью касоса 21 произволднтся доставка закладочного материала в отработанные камеры. Сливная вода из камеры 2 при открытом затворе 17 по трубопроводу 11 поступает к всасу насоса 21,которым по трубопроводу 12 через открытый затвор 17 подается в верхнюю часть камеры 4. Разгрузка закладочного материала из камеры 4 осуществляется по аналогии с камерой 1. Закладочная смесь по трубопроводу 14 доставляется в выработанное пространство к месту укладки. В период загрузки в камеру 5 закладочного материала и разгрузки его из камеры 4, заполнения камеры 2 рудной гидросмесью насосом 22 и выгрузки .ее из камеры 1, в камерах 3 и 4 производят вспомогательные операции: выравнивание давления, переключение затворов и др. Следовательно, каждая камера загрузочных аппаратов работает по единому циклу, включающему три операдии: загрузку (с одновременным сливом воды), разгрузку и вспомогательные операции.

Таким образом, в предлагаемом способе использование энергии столба закладочной гидросмеси осуществляется за счет подачи технологической воды, выделяемой в процессе осаждения закладки в камерах закладочного аппарата, находящейся под давлением, определяемым глубиной горных работ и массовой плотностью закладочной гидросмеси, во всас насоса гидроподъема.

Предлагаемый способ гидрозакладки и гидроподъема полезного ископаемого из шахт обеспечивает снижение cyt iapных затрат электроэнергии на подъем горной массы и доставку закладочного материала, снижение затрат на трубопроводы, водосборники, зумпфы.

Формула изобретения

Способ гидротранспорта закладочного .материала и гидроподъема полезного ископаемого, заключающийся в транспортировании закладочного материала в виде гидросмеси с поверхности земли по закладочному трубопроводу до рабочего горизонта, отделении отработанной воды от закладочного материала и подаче ее при помощи насоса в одну из камер камерного аппарата гидроподъема, которую предварительно .загружают полезным ископаемым, а при подаче воды разгружают и транспортируют полезное ископаемое в виде гидросмеси по трубопроводу гидропсшъема на поверхность земли, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на гидроподъем полезного ископаемого при большой глубине разработки полезного ископаемого и незначительных размерах шахтного поля, гидросмесь по закладочному трубопроводу вначале подают в одну из камер дополнительно установленного на рабочем горизонте камерного закладочного аппарата и аккумулируют в ней закладочный материал, а отделенную отработанную воду подают в одну из камер камерного аппара- . та гидроподъема под давлением всего

столба закладочной гидросмеси, при этом одновременно из другой камеры камерного аппарата гидроподъема в процессе ее гидравлической загрузки полезньм ископаемым сливаемую воду подают при помощи насоса в другую каме ру камерного закладочного аппарата, из которой вымывают ранее аккумулированный закладочный материал и гидротранспортируют его по трубопроводу

до выработанного пространства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Добровольский В.В. и др. Гидравлическая закладка выработанного пространства на угольных шахтах. М., Недра, 5975, с. 170-172.

2.Применение гидравлического транспорта при глубокой добыче руд. Горнорудная промышленность, 1973, № 9,

с. 3-5.