PL167186B1 - Sposób i urządzenie do lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej - Google Patents

Abstract

2. Urządzenie do lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej w podziemiach kopalni głębinowej, znamienne tym, żema w pochyłym wyrobisku górniczym(3) w pobliżu podsadzanego wyrobiskagórniczego zawieszony pod kątem powyżej 60° silnie nachylony odcinek rurociągu podsadzkowego (1) podłączony swym wlotem (1a) do dostawczego rurociągu podsadzkowego (4) transportującego podsadzkę hydrauliczną z powierzchni kopalni, zaś swym wylotem (1b) do końcowego odcinka rurociągu podsadzkowego (5) przenoszącego grawitacyjniemieszaninę podsadzki hydraulicznej z kamieniem kruszonym, przy czym równolegle do tego silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego (1) jest prowadzona pod kątem nachylenia 45°-60° w pionie zsuwnia rurowa (2) kamienia kruszonego z posobniepołączonych rur wielkośrednicowych(2a) przyłączona z góry do przesypu kierunkowego (7) wysypu przenośnikowego (8), zaś zakończona od spodu stożkowatym wylotem (2b) podłączonym do leja zasypowego (6) wpuszczonego z boku do silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego (1) wgórnejjego części korzystnie w miejscu 2/7 jego długości pod kątem ostrym korzystnie 30°C w stosunku do jego osi podłużnej, oraz pod kątem korzystnie 45° w stosunku do osi poziomej jego przekroju poprzecznego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do lokowania kamienia kruszonego zwłaszcza popłuczkowego strugą podsadzki hydraulicznej, stanowiącej mieszaninę piasku i wody, lub żużla paleniskowego, pyłów dymnicowych, względnie szlamów popłuczkowych, transportowanej rurociągiem podsadzkowym dla podsadzania wybranych wyrobisk górniczych w podziemiach kopalni głębinowej, szczególnie odległych od głównych podziemnych dróg transportowych.

Dotychczas stosowane sposoby i urządzenia do lokowania mieszaniny kamienia kruszonego z podsadzką hydrauliczną w podsadzkowni na powierzchni kopalni głębinowej, a następnie transportowanej grawitacyjnie rurociągiem podsadzkowym do podziemnych wyrobisk górniczych, mają ograniczone zastosowanie uzależnione od różnicy wysokości oraz odległości podsadzanych wyrobisk górniczych od urządzeń dozujących i mieszających kamienia kruszonego z podsadzką hydrauliczną. Zasadniczą niedogodnością powyższych technologii wraz z urządzeniami jest nieprawidłowe ich działanie oraz awaryjność przy stosunkowo większych odległościach podsadzanych wyrobisk górniczych oraz stosunkowo małej różnicy ich wysokości w stosunku do miejsca zainstalowanych urządzeń dozujących i mieszających, spowodowane znacznym zmniejszeniem się możliwości przesyłu tej mieszaniny podsadzkowej z kamieniem kruszonym na większe odległości, z uwagi na obniżenie prędkości przepływu strugi podsadzki hydraulicznej zagęszczonej kamieniem kruszonym w rurociągu podsadzkowym. Wskutek tego następuje osadzanie się kamienia i zatykanie rur w tym rurociągu podsadzkowym.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 117793 urządzenie do przenoszenia materiału podsadzkowego zwłaszcza z powierzchni ziemi do wyrobiska górniczego pod ziemią przewodami rurowymi za pomocą strumienia wody. Pionowa część urządzenia przenoszącego składa się z rury

167 186 spadowej dla materiału podsadzkowego i z rury do zatapiania materiału skały podsadzkowej zawierającej wodę stojącą. Natomiast poziomą część urządzenia przenoszącego stanowi rura mieszania i przewód tłoczny materiału podsadzkowego. Na końcu przewodu tłocznego jest cyklon do oddzielania wody z otworem wyładunkowym dla materiału skalnego i z usytuowaną za nim taśmą przenoszącą materiał podsadzkowy oraz z osadnikiem wody o obiegu zwrotnym. Woda w rurze do zatapiania materiału podsadzkowego ma połączenie za pomocą przewodu doprowadzającego wodę ze zbiornikiem wody. W rurze mieszania jest doprowadzona woda przenosząca z pewną prędkością przepływu odpowiadającą prędkości opadania materiału podsadzkowego w rurze do zatapiania tego materiału. Rura mieszania składająca się z odcinków jest ukształtowana w pionowej części urządzenia przenoszącego jako przedłużenie końca rury do zatapiania materiału podsadzkowego. Woda przenosząca materiał podsadzkowy jest doprowadzona do wnętrza pierścieniowej przestrzeni utworzonej pomiędzy końcem rury zatapniania materiału podsadzkowego a rurą mieszania, która składa się co najmniej z dwóch odcinków uspokojenia przepływu i z dwóch odcinków przyśpieszenia przepływu dla mieszaniny materiału podsadzkowego z wodą, przylegających do przestrzeni o kształcie pierścieniowym z zachowaniem naprzemian zmniennej kolejności w utworzonym ciągu rurowym, oraz z krzywaka przechodzącego w poziomy przewód tłoczny. Powyższe rozwiązanie ma ograniczone zastosowanie do mieszania materiału podsadzkowego z kamieniem kruszonym o drobnym uziarnieniu, ponieważ przekroczenie wielkości tych ziarn powoduje występowanie niekorzystnych zmian w stopniu koncentracji podczas przenoszenia materiału podsadzkowego, jak też poważne utrudnienie w transporcie poziomym. Poza tym zbyt skomplikowana i rozbudowana konstrukcja urządzenia, a zwłaszcza jego rury mieszania ulegającej zbyt szybkiemu zużyciu jej wnętrza i powodującej tym samym zbyt częste awaryjne postoje, wymaga ponoszenia dużych nakładów robocizny i materiałów na wymianę lub naprawę zużytych i uszkodzonych elementów urządzenia.

Znane jest także z polskiego opisu patentowego nr 138067 urządzenie do podsadzania wyrobisk górniczych, zawierające rurociąg osadzony w górotworze, przeznaczony do podawania pyłu dymnicowego lub szlamu z powierzchni do wanny zmywczej oraz zbiornik do podawania kamienia lub piasku podsadzkowego. W sąsiedztwie tego zbiornika jest usytuowane urządzenie samowyładowcze pyłu dymnicowego lub szlamu sprzężone rurociągiem skośnym z lejem zmywczym i rurociągiem pionowym oraz monitorami zabudowanymi w pobliżu leja urządzenia samowyładowczego, zapewniającymi wytworzenie mieszaniny hydraulicznej podsadzkowej kierowanej do komory urządzeń zmywczych i wanny zmywczej, która ma zamknięcie hermetyczne. Natomiast do zamknięcia hermetycznego jest wprowadzony rurociąg podający mieszaninę hydrauliczną do wanny zmywczej oraz monitor wodny zabudowany w komorze zmywczej dla wtórnego wymieszania pyłu dymnicowego.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 143 340 sposób i instalacja do wykonywania podsadzki wybranej przestrzeni i/lub sztucznego stropu wyrobiska górniczego, szczególnie wyrobiska szerokofrontowego eksploatacyjnego albo korytarzowego z mieszaniny podsadzkowej, zawierającej popioły lotne i odpady paleniskowe oraz odpadowy kamień popłuczkowy na nośniku z odpadów flotacyjnych. Sposób wykonywania podsadzki polega na równoległym podawaniu do mieszalnika popiołów lotnych, odpadów paleniskowych lub pyłu dymnicowgo z odpadami flotacyjnymi ze zbiorników popiołów lotnych względnie urządzeń do transportu cementu luzem i zbiornika odpadów flotacyjnych pod ciśnieniem wytworzonym pompą, a po wymieszaniu w mieszalniku do zbiornika mieszaniny podsadzkoej. Na wlocie mieszaniny do leja podsadzkowego dozuje się kamień popłuczkowy na zsypnię z przyłączonym wylotem mieszaniny podsadzkowej o zawartości korzystnie 500 gramów części stałych w litrze odpadów flotacyjnych oraz od 75 do 95 procent części stałych na nośniku z odpadów flotacyjnych. Odpady flotacyjne podaje się do mieszalnika poprzez pompy, natomaist substancje chemiczne wiążące wilgoć dodaje się korzystnie przed wylotem do wybranej przestrzeni pokładu do komory podciśnienia strumienicy wylotowej z agregatu pyłowego, przyłączonego przewodem elastycznym do strumienicy. Instalacja do wykonywania powyższej podsadzki jest złożona ze zbiorników materiału podsadzkowego, leja podsadzkowego oraz rurociągów w szybach i na poziomach kopalni głębinowej i ma na wlocie do leja podsadzkowego zbiorniki popiołów lotnych połączone zamkniętym podajnikiem z mieszalnikiem

167 186 oraz zbiornik odpadów flotacyjnych połączony z króćcem ssącym pompy przyłączonej swym króćcem tłoczącym do mieszalnika, którego wylot jest połączony ze zbiornikiem mieszaniny podsadzkowej. Wylot ze zbiornika mieszaniny podsadzkowej połączony jest ze zsypnią łączącą zbiornik kamienia popłuczkowego z lejem podsadzkowym. Natomiast na wylocie do przestrzeni wybranej instalacja podsadzkowa jest zakończona strumienicą z przyłączonym agregatem pyłowym.

Powyższe rozwiązania według patentu nr 138 067 oraz patentu nr 143 340 nie są także przystosowane do przenoszenia rurociągiem podsadzkowym mieszaniny podsadzkowej hydraulicznej z kamieniem kruszonym do odległych podsadzanych wyrobisk górniczych, z powodu osadzania się tego kamienia w rurociągu podsadzkowym zawieszonym w wyrobiskach o stosunkowo małym nachyleniu i zatykania jego rur, wskutek zaniżania się w nim prędkości przepływu strugi podsadzki hydraulicznej.

Wymienione powyżej niedogności zostały usunięte za pomocą sposobu lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej według wynalazku w podziemiach kopalni głębinowej, którego istota polega na prowadzeniu w pobliżu podsadzanego podziemnego wyrobiska górniczego pod kątem powyżej 60° silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego, powodując zwiększenie w nim prędkości strugi podsadzki hydraulicznej oraz zmniejszenie stopnia wypełnienia nią przekroju rurowego. W górnej części tego silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego wprowadza się z boku lejem zasypowym pod kątem ostrym kamień kruszony o granulacji

6-20 mm podawany grawitacyjnie zsuwnią rurową pod kątem 45°-60° proporcjonalnie do kąta nachylenia tego odcinka rurociągu podsadzkowego.

Do stosowania sposobu według wynalazku skonstruowano urządzenie do lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej w podziemiach kopalni głębinowej, które zgodnie z wynalazkiem ma w pochyłym wyrobisku górniczym w pobliżu podsadzanego wyrobiska górniczego zawieszony pod kątem powyżej 60° silnie nachylony odcinek rurociągu podsadzkowego, podłączony swym lotem do dostawczego rurociągu podsadzkowego transportującego podsadzkę hydrauliczną z powierzchni kopalni, zaś swym wylotem do końcowego odcinka rurociągu podsadzkowego przenoszącego grawitacyjnie mieszaninę podsadzki hydraulicznej z kamieniem kruszonym. Równolegle do tego silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego jest prowadzona pod kątem nachylenia 45°-60° w pionie zsuwnia rurowa kamienia kruszonego z posobnie połączonych rur wielkośrednicowych, przyłączona z góry do przesypu kierunkowego wysypu przenośnika. Zsuwnia rurowa jest zakończona od spodu stożkowatym wylotem, podłączonym do leja zasypowego wpuszczonego z boku do silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego w górnej jego części korzystnie w miejscu 2/7 jego długości pod kątem ostrym korzystnie 30° w stosunku do jego osi podłużnej, oraz pod kątem korzystnie 45° w stosunku do osi poziomej jego przekroju poprzecznego.

Zastosowanie sposobu i urządzenia według wynalazku umożliwia skuteczne dozowanie kamienia kruszonego zwłaszcza popłuczkowego o granulacji 6-20 mm do strugi podsadzki hydraulicznej w podziemiach kopalni głębinowej i bezawaryjne doprowadzanie tej mieszniny podsadzki hydraulicznej z kamieniem kruszonym do odległości pod ziemią podsadzanych wyrobisk górniczych. Celowe wprowadzenie silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego o nachyleniu w pionie powyżej 60° powoduje znaczne zwiększenie prędkości strugi podsadzki hydraulicznej w tym odcinku rurociągu podsadzkowego, umożliwiając przepływ w nim tej samej objętości strugi podsadzki hydraulicznej w krótszym czasie oraz obniżenie w ten sposób stopnia wypełnienia jego przekroju rurowego. Stąd wbudowana w górnej części tego silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego z boku pod kątem korzystnie 30° leja zasypowego kamienia kruszonego o granulacji 6-20 mm doprowadzonego grawitacyjnie zsuwnią rurową pozwala na jego samoczynne dozowanie do podsadzki hydraulicznej, której struga ze wziększoną prędkością porywa ze sobą dozowany kamień kruszony. Domieszka tego kamienia kruszonego do podsadzki hydraulicznej powoduje zwiększenie ciężaru objętościowego powstałej mieszaniny podsadzkowej oraz w konsekwencji grawitacyjne przyśpieszenie przepływu tej mieszaniny podsadzkowej przez końcowy odcinek rurociągu podsadzkowego. Mieszanie tą technologią i urządzeniem prostej konstrukcji według wynalazku kamienia kruszonego zwłaszcza popłuczkowego z podsadzką hydrauliczną w

167 186 silnie nachylonym odcinku rurociągu podsadzkowego w pobliżu podsadzanych podziemnych wyrobisk górniczych umożliwia znaczne zwiększenie zasięgu podsadzki hydraulicznej z kamieniem kruszonym oraz lokowanie znacznych ilości tego kamienia kruszonego bez potrzeby stosowania dodatkowych nośników energii sprężonego powietrza lub miotaczy kamienia, jak również pozwala na poważne przedłużenie żywotności eksploatacyjnej rurociągu podsadzkowego na całej trasie transportu podsadzki przez zmniejszenie wycierania przez kamień rur podsadzkowych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urządzenie do lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej zawieszone w pochyłym wyrobisku górniczym w połączeniu z wysypem przenośniaka taśmowego w widoku z góry, fig. 2 przedstawia powyższe urządzenie w widoku z tyłu od strony chodnikowego wyrobiska górniczego, fig. 3 przedstawia przekrój wzdłużny dolnej części zsuwni rurowej połączonej poprzez lej nasypowy z silnie nachylonym odcinkiem rurociągu podsadzkowego powyższego urządzenia w rzucie poziomym, natomiast fig. 4 przedstawia szczegół A połączenia leja nasypowego z silnie nachylonym odcinkiem rurociągu podsadzkowego powyższego urządzenia w przekroju poprzecznym w widoku od czoła. Urządzenie do lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej według wynalazku zawiera silnie nachylony odcinek rurociągu podsadzkowego 1 oraz zsuwnię rurową 2 kamienia kruszonego zawieszone równolegle w pochyłym wyrobisku górniczym 3 w podziemiach kopalni głębinowej w pobliżu podsadzanego wyrobiska górniczego i podłączone do dwóch niazależnych obiegów transportu pionowego szybkiego i transportu podziemnego poziomego podsadzki hydraulicznej oraz kamienia kruszonego. Silnie nachylony odcinek rurociągu podsadzkowego 1 zawieszony pod dużym nachyleniem w pionie powyżej 60° jest podłączony swym wlotem la do dostawczego rurociągu podsadzkowego 4 transportującego podsadzkę hydrauliczną z powierzchni kopalni, zaś swym wylotem 1b do końcowego odcinka rurociągu podsadzkowego 5 transportującego mieszaninę podsadzki hydraulicznej wraz z lokowanym w niej kamieniem kruszonym do podsadzanego wyrobiska górniczego. Zsuwnia rurowa 2 kamienia kruszonego jest wykonana z posobnie połączonych rur wielkośrednicowych 2a zawieszonych pod kątem w zakresie 45°-60° w pionie w zależności proporcjonalnej do kąta nachylenia silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego 1. Zsuwnia rurowa 2 jest zakończona od spadu stożkowatym wylotem 2b podłączonym do leja zasypowego 6, który jest wpuszczony z boku do silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego 1 w górnej jego części, korzystnie w miejscu 2/7 jego długości pod kątem ostrym korzystnie 30° w stosunku do jego osi podłużnej, oraz korzystnie pod kątem 45° w stosunku do osi poziomej jego przekroju poprzecznego. Dolna rura wielkośrednicowa 2a zsuwni rurowej 2 ma zabudowany wziernik rewizyjny 2c kontroli przepływu kamienia kruszonego do leja zasypowego 6. Zsuwnia rurowa 2 jest przyłączona z góry do przesypu kierunkowego 7, który jest podłączony do wysypu przenośnikowego 8 zamocowanego na wysięgniku napędu 9a przenośnika taśmowego 9, zabudowanego w chodnikowym wyrobisku górniczym 10, a podłączonego do obiegu podziemnego transportu poziomego dostawy kamienia kruszonego zwłaszcza popłuczkowego z powierzchni kopalni głębinowej.

Działanie urządzenia do lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej sposobem według wynalazku jest proste i niezawodne. Transportowana z powierzchni w podziemia kopalni głębinowej grawitacyjnie dostawczym rurociągiem podsadzkowym 4 struga podsadzki hydraulicznej uzyskuje w pobliżu podsadzanego wyrobiska górniczego znacznego zwiększenia prędkości w silnie nachylonym odcinku rurociągu podsadzkowego 1, powodując obniżenie w nim stopnia wypełnienia przekroju rurowego. Równolegle doprowadzona pod kątem ostrym do tego odcinka rurociągu podsadzkowego 1 w górnej jego części lejem nasypowym 6 ze zsuwni rurowej 2 struga kamienia kruszonego o granulacji 6-20 mm jest porywana przez prześpieszoną strugę podsadzki hydraulicznej. Powstała w ten sposób mieszanina podsadzki hydraulicznej z kamieniem kruszonym o zwiększonym ciężarze objętościowym jest grawitacyjnie przyśpieszana w końcowym odcinku rurociągu podsadzkowego 5, uzyskując optymalne parametry dla prowadzenia prawidłowej operacji podsadzki wybranego wyrobiska górniczego bez potrzeby stosowania dodatkowych energii i urządzeń miotających.

Figi

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej w podzemiach kopalni głębinowej, znamienny tym, że w pobliżu podsadzanego podziemnego wyrobiska górnicznego prowadzi się pod kątem powyżej 60° silnie nachylony odcinek rurociągu podsadzkowego, powodując zwiększenie w nim prędkości strugi podsadzki hydraulicznej oraz zamniejszenie stopnia wypełnienia nią przekroju rurowego, zaś w górnej jego części wprowadza się z boku lejem zasypowym pod kątem ostrym kamień kruszony o granulacji 6-20 mm podawany grawitacyjnie zsuwnią rurową pod kątem 45°-60° w pionie proporcjonalnie do kąta nachylenia tego silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego.

2. Urządzenie do lokowania kamienia kruszonego strugą podsadzki hydraulicznej w podziemiach kopalni głębinowej, znamienne tym, że ma w pochyłym wyrobisku górniczym (3) w pobliżu podsadzanego wyrobiska górniczego zawieszony pod kątem powyżej 60° silnie nachylony odcinek rurociągu podsadzkowego (1) podłączony swym wlotem (1a) do dostawczego rurociągu podsadzkowego (4) transportującego podsadzkę hydrauliczną z powierzchni kopalni, zaś swym wylotem (1b) do końcowego odcinka rurociągu podsadzkowego (5) przenoszącego grawitacyjnie mieszaninę podsadzki hydraulicznej z kamieniem kruszonym, przy czym równolegle do tego silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego (1) jest prowadzona pod kątem nachylenia 45°-60° w pionie zsuwnia rurowa (2) kamienia kruszonego z posobnie połączonych rur wielkośrednicowych (2a) przyłączona z góry do przesypu kierunkowego (7) wysypu przenośnikowego (8), zaś zakończona od spodu stożkowatym wylotem (2b) podłączonym do leja zasypowego (6) wpuszczonego z boku do silnie nachylonego odcinka rurociągu podsadzkowego (1) w górnej jego części korzystnie w miejscu 2/7 jego długości pod kątem ostrym korzystnie 30°C w stosunku do jego osi podłużnej, oraz pod kątem korzystnie 45° w stosunku do osi poziomej jego przekroju poprzecznego.