RU2679003C1 - Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений - Google Patents
Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679003C1 RU2679003C1 RU2017136683A RU2017136683A RU2679003C1 RU 2679003 C1 RU2679003 C1 RU 2679003C1 RU 2017136683 A RU2017136683 A RU 2017136683A RU 2017136683 A RU2017136683 A RU 2017136683A RU 2679003 C1 RU2679003 C1 RU 2679003C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ventilation
- mining
- underground
- air
- mine
- Prior art date
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке угольных месторождений. Техническим результатом является уменьшение энергоемкости за счет отсутствия калориферов для нагрева воздуха в зимнее время, повышение эффективности проветривания систем горных выработок и упрощение схем проветривания за счет прямоточной и/или возвратно-поступательной вентиляции очистных и подготовительных забоев. Способ включает разработку пластов угля на глубину эффективности открытого способа добычи угля, подготовку и отработку пластов в бортах разреза подземным способом, проведение фланговых вентиляционных стволов и/или скважин, связанных вентиляционными сбойками с подземными и открытыми горными выработками, геотермальный нагрев воздуха за счет энергии Земли в зимнее время. 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 которых крепят гибкие или жесткие воздуховоды для подачи струи воздуха в очистные и подготовительные забои. Отработанную струю выдают через выработанное пространство и сбойки в вентиляционную выработку, а затем - в выработанное пространство разреза. На втором этапе проветривание ведут от вентиляционных стационарных установок, расположенных на фланговых вентиляционных стволах и/или скважинах и работающих независимо друг от друга. 1 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
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 являются 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 [4], в котором вентиляционный ствол проходит на предельную глубину отработки кимберлитовой трубки открытым способом, а по центру карьера проходит восстающий, соединенный с вентиляционным стволом горизонтальной выработкой, и в месте сопряжения горизонтальной выработки и вентиляционного ствола проходит камера, 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 являются снижение капитальных затрат, энергоемкости и повышение качества проветривания системы вентиляции.
Решение 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 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 и подземные горные выработки выдают в вентиляционные выработки, имеющие выход на поверхность в выработанное пространство разреза; на втором - их проветривание ведут от вентиляционных стационарных установок, расположенных на фланговых вентиляционных стволах и/или скважинах и работающих независимо друг от друга.
Фланговые вентиляционные стволы и/или скважины проходят до границы по поверхности, а по глубине - до нижнего пласта горного отвода по обе стороны от основной траншеи разреза, при этом на месте их сопряжений с подземными горными выработками обустраивают вентиляционные раздаточные камеры, обеспечивающие геотермальный нагрев воздуха в зимнее время, в которых с помощью шторок, шлюзов, перемычек, ворот и других приспособлений производят регулирование скорости и подачи струи в сопряженные горные выработки обоих крыльев антиклинали.
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 - фланговый вентиляционный ствол; 8 - граница горного отвода; 9 - вентиляционная раздаточная камера.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Проветривание подземных горных выработок проводят в два этапа:
- при подготовке и отработке шахтных полей в бортах разреза 2 до глубины 100-150 м, где уголь в основном окисленный и отсутствуют внезапные выбросы газа и пыли, а также горные удары, подземные выработки 3 проветривают за счет вентиляционных установок 4, расположенных с наветренной стороны бортов разреза 2, на которых закрепляют гибкие или жесткие воздуховоды 5 для подачи струи воздуха в забои, а отработанную струю после обмывания выработанного пространства забоев по подземным горным выработкам 3 выдают в подземные вентиляционные выработки, имеющие выход на поверхность в выработанное пространство разреза 1;
- на большей глубине ниже дна разреза и бортах проветривание подземных выработок ведут вентиляционной стационарной установкой 6, расположенной на фланговом вентиляционном стволе и/или скважине 7.
Вентиляционный ствол и/или скважина 7 проходят до границы на поверхности, а по глубине - до нижнего пласта горного отвода 8, при этом в местах их сопряжений с подземными горными выработками 3 обустраивают вентиляционные раздаточные камеры 9, обеспечивающие геотермальный нагрев воздуха в зимнее время, в которых производят с помощью шторок, шлюзов, перемычек, ворот и других приспособлений регулирование скорости и подачи струи в сопряженные горные выработки 3.
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 за счет прямоточной и/или возвратно-поступательной вентиляции очистных и подготовительных забоев.
Список использованных источников
1. Патент РФ №2 166 094. 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 №2299988. Способ проветривания глубоких карьеров. 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.
Claims (2)
1. Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке антиклинальных угольных месторождений, включающий разработку пластов угля на глубину эффективности открытого способа добычи угля, подготовку и отработку пластов в бортах разреза подземным способом, проведение фланговых вентиляционных стволов и/или скважин, 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 которых крепят гибкие или жесткие воздуховоды для подачи струи воздуха в очистные и подготовительные забои, а отработанную струю через выработанное пространство и сбойки выдают в вентиляционную выработку, а затем - в выработанное пространство разреза; на втором - их проветривание ведут от вентиляционных стационарных установок, расположенных на фланговых вентиляционных стволах и/или скважинах и работающих независимо друг от друга.
2. Способ проветривания подземных горных выработок по п. 1 отличается тем, что фланговые вентиляционные стволы и/или скважины проходят до границы по поверхности, а по глубине - до нижнего пласта горного отвода по обе стороны основной траншеи разреза, при этом на месте их сопряжений с подземными горными выработками обустраивают вентиляционные раздаточные камеры, обеспечивающие геотермальный нагрев воздуха в зимнее время, в которых с помощью шторок, шлюзов, перемычек, ворот и других приспособлений производят регулирование скорости и подачи струи в сопряженные горные выработки обоих крыльев антиклинали.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136683A RU2679003C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136683A RU2679003C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2679003C1 true RU2679003C1 (ru) | 2019-02-05 |
Family
ID=65273518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136683A RU2679003C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679003C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU901560A1 (ru) * | 1980-04-14 | 1982-01-30 | Восточный научно-исследовательский горнорудный институт | Способ проветривани карьеров |
| SU1583625A1 (ru) * | 1988-04-15 | 1990-08-07 | Криворожский горнорудный институт | Способ проветривани карьеров |
| SU1831575A3 (ru) * | 1990-06-28 | 1993-07-30 | Иhctиtуt Гophoгo Дeлa Cebepa Co Ah@ Cccp | Cпocoб пpobetpиbahия cbepxглубokиx kиmбepлиtobыx kapьepob |
| RU2082010C1 (ru) * | 1992-08-07 | 1997-06-20 | Государственная горная академия Украины | Способ проветривания открыто-подземных горных выработок |
| RU2164602C2 (ru) * | 1999-05-12 | 2001-03-27 | Красноярская государственная академия цветных металлов и золота | Способ проветривания глубоких карьеров |
| RU2299988C1 (ru) * | 2005-12-06 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки |
| EA015969B1 (ru) * | 2009-08-31 | 2012-01-30 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром") | Способ вскрытия и подготовки пологого пласта полезного ископаемого с осложненной структурой залегания |
-
2017
- 2017-10-17 RU RU2017136683A patent/RU2679003C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU901560A1 (ru) * | 1980-04-14 | 1982-01-30 | Восточный научно-исследовательский горнорудный институт | Способ проветривани карьеров |
| SU1583625A1 (ru) * | 1988-04-15 | 1990-08-07 | Криворожский горнорудный институт | Способ проветривани карьеров |
| SU1831575A3 (ru) * | 1990-06-28 | 1993-07-30 | Иhctиtуt Гophoгo Дeлa Cebepa Co Ah@ Cccp | Cпocoб пpobetpиbahия cbepxглубokиx kиmбepлиtobыx kapьepob |
| RU2082010C1 (ru) * | 1992-08-07 | 1997-06-20 | Государственная горная академия Украины | Способ проветривания открыто-подземных горных выработок |
| RU2164602C2 (ru) * | 1999-05-12 | 2001-03-27 | Красноярская государственная академия цветных металлов и золота | Способ проветривания глубоких карьеров |
| RU2299988C1 (ru) * | 2005-12-06 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки |
| EA015969B1 (ru) * | 2009-08-31 | 2012-01-30 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром") | Способ вскрытия и подготовки пологого пласта полезного ископаемого с осложненной структурой залегания |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2582145C1 (ru) | Система проветривания нефтешахты | |
| RU2679015C1 (ru) | Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке антиклинальных угольных месторождений | |
| CN105649668B (zh) | 巷帮截流式矿井降温方法及降温系统 | |
| CN102748057A (zh) | 长距离巷道掘进中使用的通风系统和通风方法 | |
| RU2679003C1 (ru) | Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений | |
| RU2299988C1 (ru) | Способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки | |
| IL252692A (en) | A method of producing energy by burning solid fuel underground | |
| Quan et al. | Climatic hazard assessment in selected underground hard coal mines in Vietnam | |
| CN202628160U (zh) | 矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统 | |
| CN102619551A (zh) | 矿井高温回采工作面内实现长时均匀供冷的系统和方法 | |
| RU2638990C1 (ru) | Способ проветривания подземных горных выработок | |
| RU2760181C1 (ru) | Способ проветривания глубоких карьеров | |
| RU2460885C1 (ru) | Способ проветривания карьера | |
| US4201420A (en) | Method of oil recovery by thermal mining | |
| RU2582356C1 (ru) | Способ вентиляции карьера | |
| RU2797568C1 (ru) | Способ вентиляции глубоких карьеров | |
| RU2122121C1 (ru) | Способ проветривания кимберлитовых карьеров, работающих в многолетнемерзлых породах | |
| RU2453703C1 (ru) | Способ удаления пыли и газа из тупиковой очистной выработки | |
| RU2652769C1 (ru) | Система проветривания уклонного блока нефтешахты | |
| RU2164602C2 (ru) | Способ проветривания глубоких карьеров | |
| CN107313796A (zh) | 一种煤矿矿井热害防治方法 | |
| RU2357084C1 (ru) | Способ проветривания карьеров | |
| RU2826030C1 (ru) | Способ вентиляции карьеров | |
| RU2256076C1 (ru) | Устройство для разделения воздушных потоков в шахтных вентиляционных сетях | |
| CN205422798U (zh) | 巷帮截流式矿井降温系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191018 |