SU1747702A1 - Способ сооружени шахтных стволов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к шахтному строительству. Сущность изобретени : в пределах охранных околоствольных целиков бур т скважины, через которые заключенные в их контурах запасы полезного ископаемого предварительно подвергают подземной газификации. Затем образовавшуюс  на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстовую полость заполн ют т желой средой с последующим обуриванием всего периметра шахтного ствола скважинами с образованием сплошной кольцевой щели до ее полного врезани  в искусственную карстовую полость . Выемку породы осуществл ют отпи- ливанием у усть  ствола блоков от всплывшей по окончании бурени  из него на поверхность монолитной глыбы по мере постепенного пополнени  выработанного пространства т желой средой 1 ил. Ј

Description

Изобретение относитс  к шахтному строительству и может быть использовано в угольной и других отрасл х горнодобывающей промышленности.

Известкы способы сооружени  шахтных стволов, заключающиес  в проходке вертикальных горных выработок с помощью буровзрывных работ с последующим их креплением и оставлением вокруг них охранных целиков, в которых консервируютс  значительные запасы полезного ископаемого.

С ростом глубины ведени  проходческих работ резко возрастает опасность  влени  газодинамических  влений. Поэтому нар ду с высокой цикличностью буровзрывных работ необходимость периодического проведени  противовыбросных

меропри тий приводит к снижению темпов проходки и, как следствие, росту продолжительности шахтного строительства.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ сооружени  шахтных стволов , характеризующийс  тем, что проходку вертикальной горной выработки ведут бурением на полное ее сечение в забое, затопленном т желой средой с превосход щей разрабатываемую породу плотностью.

Однако несмотр  на достигаемую при этом резкую интенсификацию шахтострои- тельных работ, этот способ не освобождает от необходимости осуществлени  профилактических меропри тий по предотвращению внезапных выбросов и не лишен известных издержек такого способа вскрыти  месторождени , при котором значительные запасы полезного ископаемо2

VI

3

КЭ

го безвозвратно тер ютс  в недрах из-за их консервации в околоствольных целиках.

Целью изобретени   вл етс  снижение энергоемкости шахтостроительных работ, обеспечение безопасных условий труда и ослабление вредного вли ни  горного производства на окружающую его природную среду.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно известному способу сооружени  шахтных стволов, включающему бурение с затоплением забо  т желой средой с превосход щей разрабатываемую породу плотностью , выемку породы и последующее крепление выработанного пространства, в пределах охранных околоствольных целиков бур т скважигы, через которые заключенные в контурах околоствольных целиков запасы полезного ископаемого предварительно подвергают подземной газификации , после чего образовавшуюс  на месте выгазовачного полезного ископаемого искусственную карстовую полость заполн ют т желой средой с последующим обуривани- ем всего периметра шахтного ствола скважинами с образованием сплошной кольцевой щели до ее полного врезани  в искусственную карстовую полость, при этом выемку породы осуществл ют отпиливани- ем у усть  ствола блоков от всплывшей по окончании бурени  из него на поверхность монолитной глыбы по мере постепенного пополнени  выработанного пространства т желой средой.

Использование предварительной локальной газификации полезного ископаемого в месте заложени  будущего шахтного ствола приводит не только к вовлечению в народнохоз йственный оборот запасов, всегда безвозвратно тер вшихс  в охранных целиках, но и обеспечивает благодар  образованию на месте залегани  полезного ископаемого искусственной карстовой полости эффективную геомеханическую разгрузку вышележащей над ней толщи горных пород, предотвраща  тем самым возможность возникновени  в ходе дальнейших шахтостроительных работ различных газодинамических процессов Извлечение при этом из забо  основного объема проходимых горных пород в неразбуренном виде способствует как существенной интенсификации проходческих работ, так и освобождает от энергетических расходов на разрушение этого массива, особенно резко возрастающих с ростом диаметра сооружаемого ствола и крепости пересекаемой толщи. Кроме этого, складирование отходов шахтного строительства в виде шламов, а не монолитных блоков св зано с отчуждением

больших площадей земельных угодий и сопр жено с интенсивным загр знением окружающей среды вследствие ветровой и водной эрозий,

Способ осуществл ют последовательным выполнением следующих операций, бурение газификационных скважин с последующей газификацией полез ного ископаемого в контурах охранного целика бу0 дущего шахтного ствола; заполнение образовавшейс  на месте выгазованного полезного ископаемого искусственной карстовой полости т желой средой; сплошной обуривание проходимого ствола по оконча5 нии сдвижени  вскрываемого массива топлением забо  т желой средой IE превосход щей разбуриваемую пород плотностью до полного врезани  образуй- щейс  кольцевой щели в искусственную

0 карстовую полость; разделка всплывшей I т желой среде монолитной глыбы отпиливЯ- нием у ус гь  ствола от нее блоков с одновре- менным пополнением каждый раз выработанного пространства т желой сре5 дои; осушение ствола от т желой среды с одновременным его креплением

На чертеже изображена схема осуществлени  предлагаемого способа.

На чертеже позици ми обозначены га0 зификационные скважины 1 и 2 искусственна  карстова  полость 3, кольцева  щель 4, т жела  среда 5 в виде сжиженного газа с превосход щей разбуриваемую породу плотностью, залита  несмешивающейс  с

б ней жидкостью 6, экранированной слоем абсорбента 7 используемого газа, монолитна  глыба 8, отверсти  9, стропы 10, пилорама 11, козловой кран 12.

Сооружение ствола начинают с подзем0 ной газификации полезного ископаемого в пределах контура будущего его охранного целика. Дл  этого с поверхности бур т вертикальные скважины 1 и 2 до пласта газифицируемого полезного ископаемого с

5 последующим его гидрорасчленением до установлени  между ними аэродинамической св зи, подачей в очаг газификации кислородсодержащего дуть  и отводом продуктов газификации на поверхность

0 По окончании газификации образовавшуюс  на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстовую полость 3 затапливают через скважины 1 и 2 т желой средой и по завершении процессов

5 сдвижени  подработанного таким образом массива полностью обуривают проходимый ствол по всему его периметру с затоплением забо  т желой средой до врезани  образующейс  при этом кольцевой щели 4 в полость 3. В результате заключенна  з такой

стакан глыба оказываетс  погруженной в т желую среду с превосход щей разрабатываемую породу плотностью.

Выемку породы осуществл ют отпили- ванием у усть  ствола блоков от всплывшей в т желой среде глыбы 8. Дл  этого в надводной ее части сверл т сквозные отверсти  9, пропускают через них стропы 10 и отпиливают очередной блок от невидимой части такого монолита посредством пилора- мы 11, оснащенной консольно-поворотны- ми циркул рными дисковыми пилами. Заготавливаемые таким образом блоки перегружают козловым краном 12 на приспособленные дл  их перевозки платформы с последующей их доставкой к месту складировани .

Уровень налива т желой среды в устье ствола поддерживают на посто нной отметке регул рным доливом дополнитель- ных количеств сжиженного газа под слой несмешивающейс  с ним жидкости 6.

Подн в на поверхность последний блок, приступают к возведению крепи, например, погружным методом, с одновременным осушением выработанного пространства от т желой среды, направл емой затем на повторное использование при сооружении следующего ствола.

Использование предлагаемого способа позвол ет ликвидировать безвозвратные потери полезного ископаемого в недрах при вскрытии шахтных полей вертикальными стволами, снизить энергоемкости шахто- строительных работ и ослабить вредное

Claims (1)

1. вли ние горного производства на окружающую его природную среду. Кроме этого, обеспечиваютс  безопасные услови  труда горнорабочих, что создает услови  дл  беспреп тственной интенсификации всего комплекса стволопроходческих работ. Формула изобретени  Способ сооружени  шахтных стволов , включающий бурение с затоплением забо  т желой средой с превосход щей разрабатываемую породу плотностью, выемку породы и последующее крепление выработанного пространства, отличаю- щ и й с   тем, что, с целью снижени  энергоемкости шахтостроительных работ, обеспечени  безопасных условий труда и ослаблени  вредного вли ни  горного производства на окружающую среду, в пределах охранных околоствольных целиков бур т скважины, через которые заключенные в их контурах запасы полезного ископа- емого предварительно подвергают подземной газификации, после чего образовавшуюс  на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстовую полость заполн ют т желой средой, а бурение производ т обуриванием всего периметра шахтного ствола скважинами с образованием сплошной кольцевой щели до врезани  в искусственную карстовую полость , при этом выемку породы осуществл ют отпиливанием у усть  ствола блоков от всплывшей по окончании бурени  из него на поверхность монолитной глыбы по мере постепенного пополнени  выработанного пространства т желой средой.