Устройство для закладки подземных выработок

Авторы патента:

E21F15/08 - гидравлическая или пневматическая закладка (гидравлические транспортирующие устройства B65G; трубы и соединения для труб F16L)

Владельцы патента RU 2724827:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к горному делу и предназначено для реализации технологии добычи ископаемых с применением твердеющей закладки подземных горных выработок. Техническим результатом изобретения является повышение качества смешивания компонентов закладочной смеси с водой, а также упрощение и повышение надежности устройства для закладки подземных горных выработок. Устройство для закладки подземных выработок, включающее бункеры для подачи сухих компонентов, мельницу сухого помола, бункер-питатель, пневмотранспорт сухих компонентов закладочной смеси, разгрузочное устройство, при этом разгрузочное устройство соединено с трубопроводом подачи воды и при этом снабжено механическим смесителем. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для реализации технологии добычи ископаемых с применением твердеющей закладки подземных горных выработок.

Известна установка А.С. №1603033 А1 МПК E21F 15/08 содержащая пневмозакладочную машину, соединенную с пневмозакладочным трубопроводом, смеситель вяжущего и воды. Последний соединен с растворонасосом, сообщенным с растворопроводом. Установка снабжена трубопроводом сжатого воздуха с регулятором подачи сжатого воздуха и камерным шнековым питателем песка периодического действия. Через растворопровод сжатого воздуха соединен с выходным патрубком растворонасоса. Выходной патрубок шнекового питателя песка соединен с регулятором расхода сжатого воздуха. Камерный шнековый питатель установлен между трубопроводом сжатого воздуха и растворонасосом. В пневмозакладочный трубопровод подают заполнитель и направляют в выработанное пространство. Одновременно вяжущее смешивают с водой и подают в растворопровод через растворонасос. В раствор вяжущего в воде подают сжатый воздух до получения аэрозоля. Последний по растворопроводу под действием сжатого воздуха также подают в выработанное пространство.

Недостатком устройства является необходимость транспортирования гидратированного вяжущего на большое расстояние, так как при этом возможно схватывание раствора в растворопроводе. Так же устройство не обеспечивает достаточно качественного смешивания компонентов закладочной смеси с водой, при их смешивании только в трубопроводе, что ухудшает качество создаваемого закладочного массива.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство RU 2044892 С1 МПК E21F 15/00, принятое в качестве прототипа. Устройство включает транспортно-складское оборудование, мельницы, бункер-питатель, трубопровод пневмотранспорта со ступенчатым изменением диаметра труб по длине, водопровод для подачи воды в трубопровод пневмотранспорта, насос, гидротранспортный трубопровод.

Недостатками данного устройства является то, что оно также не обеспечивает достаточно качественного смешивания компонентов закладочной смеси с водой, при их смешивании только в трубопроводе пневмотранспорта, что ухудшает качество закладочного массива, а наличие дополнительного механизма в виде ступени насосной подачи гидратированной смеси усложняет систему для закладки подземных горных выработок.

Задачей изобретения является повышение качества смешивания компонентов закладочной смеси с водой, а также упрощение и повышение надежности устройства для закладки подземных горных выработок.

Достигается это тем, что устройство для закладки подземных выработок, включающее бункеры для подачи сухих компонентов, мельницу сухого помола, бункер-питатель, пневмотранспорт сухих компонентов закладочной смеси, разгрузочное устройство, при этом разгрузочное устройство соединено с трубопроводом подачи воды и снабжено механическим смесителем.

Подача воды непосредственно в разгрузочное устройство снижает вероятность забутовки гидратированной смесью последнего участка пневмотранспортного трубопровода, поскольку гидратированная смесь, образующаяся в нем, обладает вяжущими свойствами, снижающими транспортабельность смеси. Так как разгрузочное устройство снабжено специальным механическим смесителем для гидратированной закладочной смеси, повышается степень однородности этой смеси, что обеспечивает впоследствии повышение прочности создаваемого закладочного массива.

Устройство поясняется графически. Устройство для закладки подземных горных выработок содержит бункер 1 с сухим заполнителем (песком, хвостами обогащения, шлаками и т.д.) и бункер 2 с сухим вяжущим (цементом, или другим веществом), мельницу сухого помола 3, бункер-питатель 4, вертикальный трубопровод 5, пневмотранспорт сухих компонентов 6, пневмотрубопровод 7, разгрузочное устройство 8, снабженное механическим смесителем компонентов закладочной смеси. Водяной насос 9, подающий воду из зумпфа-накопителя 10 в трубопровод для подачи воды 11. Горная выработка 12, подлежащая закладке, расположена на соответствующем горизонте подземного предприятия.

Сущность работы предлагаемого устройства для закладки заключается в следующем: из бункера 1 с сухим заполнителем и бункера 2 с сухим вяжущим (цементом или другим веществом) компоненты закладочной смеси подаются в мельницу сухого помола 3. Измельченные и смешанные сухие компоненты закладочной смеси далее подаются в бункер-питатель 4, откуда они под действием гравитации направляются в вертикальный трубопровод 5 и попадают в пневмотранспорт сухих компонентов 6.

Из пневмотранспорта сухих компонентов 6 компоненты закладочной смеси подаются в пневмотрубопровод 7. После доставки сжатым воздухом сухих компонентов закладочной смеси в разгрузочное устройство 8, в нем происходит механическое смешивание сухих компонентов закладочной смеси с водой (гидратация смеси). Вода для гидратации подается из шахтного зумпфа 10 насосом 9 по трубопроводу для подачи воды 11 непосредственно в разгрузочное устройство 8. Далее гидратированная, хорошо перемешанная закладочная смесь, гравитационными силами подается по трубопроводу в горную выработку 12, подлежащую закладке.

закладочная смесь обладает вяжущими свойствами, снижающими ее транспортабельность сжатым воздухом. Это решение обеспечивает надежное и бесперебойное транспортирование закладочной смеси, производительную и надежную работу всего комплекса для закладки горных выработок.

Так как разгрузочное устройство выполняет функции механического смешивания компонентов гидратированной закладочной смеси - степень однородности гидратированной смеси после ее обработки в разгрузочном устройстве значительно повышается, что обеспечивает впоследствии повышение прочности создаваемого закладочного массива.

Транспортирование сухой смеси пневмотранспортом непосредственно до места закладки устраняет необходимость установки насоса для перекачивания гидратированной смеси, что обеспечивает конструкционное упрощение устройства для закладки.

Устройство для закладки подземных выработок, включающее бункеры для подачи сухих компонентов, мельницу сухого помола, бункер-питатель, пневмотранспорт сухих компонентов закладочной смеси, разгрузочное устройство, отличающееся тем, что разгрузочное устройство соединено с трубопроводом подачи воды и при этом снабжено механическим смесителем.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых камерной системой с закладкой камер. Техническим результатом является повышение степени фильтрации рассола от закладочных работ.

Способ разработки кимберлитовых месторождений // 2664281

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, преимущественно кимберлитовых трубок, при их доработке после выемки запасов из верхней части открытым способом.

Способ гидравлической закладки блока камер // 2636070

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. Техническим результатом является сокращение продолжительности закладочных работ и уменьшение трудозатрат за счет прокладки одного забойного пульпопровода на блок камер.

Способ гидроизоляции горных выработок калийных рудников // 2634760

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для гидроизоляции затопленных участков и обводненных горных выработок.

Способ возведения закладочного массива // 2602565

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке полезных ископаемых преимущественно в условиях криолитозоны (в многолетнемерзлых породах) системами с закладкой выработанного пространства при формировании закладочного массива.

Активатор жидких сред (варианты) // 2589880

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к активации жидких сред, например закладочных смесей, в процессе их транспортирования по трубопроводу к месту закладки.

Споособ ликвидации дегазационных скважин // 2579855

Изобретение относится горной промышленности и, в частности, к управлению проветриванием высокопроизводительных очистных угольных забоев с системой разработки месторождения длинными столбами по технологической схеме «шахта-пласт».

Способ возведения закладочного массива при разработке месторождений в условиях многолетней мерзлоты // 2570698

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

Способ упрочнения закладочного массива // 2555996

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Техническим результатом является увеличение прочности закладки на растяжение при изгибе, растяжение методом раскалывания и уменьшение относительной деформации усадки закладочного массива.

Способ полной закладки очистных заходок нижних слоев при нисходящей выемке полезного ископаемого // 2522495

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки мощных залежей слабых руд слоевыми системами разработки в условиях, где необходимо предупредить осадку покрывающих выработанное пространство руд и пород.

Способ трубопроводной доставки твердеющей смеси в подземные горные выработки // 2724830

Изобретение относится к горному делу и предназначено для закладки горных выработок при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом. Техническим результатом предлагаемого решения является снижение массы трубопроводной магистрали и повышение производительности закладочных работ. Для достижения этого результата в известном способе трубопроводной доставки твердеющей смеси в подземные горные выработки, включающем загрузку смеси в пункте ее изготовления на поверхности, транспортирование смеси по трубопроводной магистрали, содержащей вертикальный и горизонтальный участки, восстановление реологических характеристик смеси в процессе транспортирования механическими устройствами и выгрузку смеси у мест закладки горных выработок, транспортирование смеси по вертикальному участку осуществляют ступенчато с выгрузкой смеси на промежуточных горизонтах в приемные камеры, в которых производят восстановление реологических характеристик смеси с последующей ее загрузкой в очередную ступень вертикального участка трубопроводной магистрали. 1 ил.