способ проветривания тупиковой горной выработки

Формула изобретения

Способ проветривания тупиковой горной выработки, включающий бурение скважины из ранее пройденной выработки с движущимся по ней свежим воздухом в проветриваемую тупиковую выработку, установку в ранее пройденной сквозной выработке вентилятора местного проветривания, соединение с вентилятором местного проветривания става гибких вентиляционных труб, прокладку этого става через скважину в проветриваемую тупиковую выработку и подачу по нему свежего воздуха, отличающийся тем, что скважину после ее бурения расширяют до площади поперечного сечения не меньшей, чем сумма площади поперечного сечения труб вентиляционного става и минимальной площади поперечного сечения вентиляционных выработок (сбоек восстающих и т.п.), предписываемого правилами безопасности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания тупиковых горных выработок и тоннелей.

Известен способ проветривания тупиковой горной выработки, включающий бурение скважины из ранее пройденной выработки с движущимся по ней свежим воздухом, установку в проветриваемой выработке вентилятора местного проветривания, соединение его с выходным отверстием скважины, навеску гибкого вентиляционного става, соединение его с вентилятором местного проветривания и подачу воздуха в проветриваемую выработку [1].

Недостатком известного способа является то, что при аварийном отключении электроэнергии и соответственно вентилятора местного проветривания выработка становится непроветриваемой, что в ряде случаев недопустимо. Именно поэтому правилами безопасности предписывается периодическая сбойка тупиковых выработок с выработками, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии [2].

Таким образом известный способ требует бурения как вентиляционных скважин, так и проходу предусмотренных правилами безопасности вентиляционных восстающих.

Бурение вентиляционных скважин дополнительно к проходке вентиляционных восстающих усложняет организацию работ по проветриванию горной выработки и требует дополнительных материальных затрат.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, а потому принятому за прототип является способ проветривания тупиковой горной выработки с помощью гибких вентиляционных труб, включающий бурение скважины диаметром, равным диаметру гибких вентиляционных труб, из ранее пройденной выработки с движущимся по ней свежим воздухом в проветриваемую тупиковую выработку, установку в ранее пройденной сквозной выработке вентилятора местного проветривания, соединение с вентилятором местного проветривания става гибких вентиляционных труб, прокладку его через скважину в проветриваемую тупиковую выработку и подачу по нему свежего воздуха [3].

Недостатком известного способа является то, что при аварийном отключении электроэнергии и соответственно вентилятора местного проветривания выработка становится непроветриваемой, что в ряде случаев недопустимо, т.к. в этом случае в ней могут скопиться горючие газы. Поэтому правилами безопасности предписывается периодическая сбойка тупиковых выработок с выработками, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии [2]. При этом правилами оговаривается и минимальное поперечное сечение вентиляционных сбоек [4], которое в несколько раз превышает поперечное сечение гибкого вентиляционного става и соответственно вентиляционной скважины.

Таким образом известный способ требует бурения как вентиляционных скважин, так и проходу предусмотренных правилами безопасности вентиляционных восстающих.

Бурение вентиляционных скважин дополнительно к проходке предписанных правилами безопасности вентиляционных восстающих усложняет организацию работ по проветриванию горной выработки, ограничивает возможность их концентрации, требует дополнительных материальных затрат. Кроме того, к усложнению организации работ и дополнительным материальным затратам приводит также необходимость изоляция этих скважин после их использования для предотвращения утечек воздуха.

Целью изобретения является улучшение организации и повышение концентрации работ по проветриванию тупиковой горной выработки и связанное с этим снижение материальных затрат на проветривание без ухудшения безопасных условий работы за счет исключения бурения скважины для гибкого трубопровода и использования только вентиляционных восстающих для проветривания горной выработки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе проветривания тупиковой горной выработки, включающей бурение скважины из ранее пройденной выработки с движущимся по ней свежим воздухом в проветриваемую тупиковую выработку, установку в ранее пройденной выработке вентилятора местного проветривания, соединение с вентилятором местного проветривания става гибких вентиляционных труб, прокладку этого става через скважину в проветриваемую тупиковую выработку и подачу по нему свежего воздуха, согласно изобретению скважину после ее бурения расширяют до площади поперечного сечения, не меньшей, чем сумма площади поперечного сечения труб вентиляционного става и минимальной площади поперечного сечения вентиляционных выработок (сбоек, восстающих и т. п.), предписываемых правилами безопасности.

Совокупность перечисленных новых признаков в заявленном способе приводит к появлению нового свойства - возможности проветривания тупиковой горной выработки вентилятором местного проветривания через вентиляционные восстающие относительно большого сечения без проходки дополнительных вентиляционных скважин.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлены горные выработки с расположенным в них оборудованием для проветривания в разрезе.

Способ осуществляют следующим образом.

Из ранее пройденной выработки 1, по которой движется свежий воздух, в выработку 2, которую необходимо проветрить, бурят скважину 3. Эту скважину расширяют любым из известных способов до площади поперечного сечения

SS_т+[S], м²,(1)

где S - площадь поперечного сечения вентиляционной восстающей;

S_т - площадь поперечного сечения гибкого трубопровода, м²;

[S] - минимальная площадь поперечного сечения вентиляционных выработок (сбоек, восстающих и т.п.), предписываемая правилами безопасности, м².

После этого в ранее пройденной выработке 1 устанавливают вентилятор местного проветривания 4, соединяют с ним гибкий вентиляционный став 5, прокладывают его через вентиляционную восстающую, включают вентилятор местного проветривания и подают по гибкому вентиляционному ставу свежий воздух в тупиковую часть проветриваемой выработки.

Поперечное сечение S вентиляционной восстающей выбирают из следующих соображений.

Для исключения накопления в тупиковой выработке горючих газов нормативными документами по безопасному ведению горных работ предписывается периодическая сбойка ее с выработками, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии [2]. При этом правилами безопасности [4] оговаривается и минимальное поперечное сечение проходимых для этих целей вентиляционных выработок (сбоек, восстающих и т.п.), которое должно быть не менее 1,5 м².

Вентиляционная восстающая выработка, согласно изобретению, служит для прокладки гибкого вентиляционного става 5 для проветривания тупиковой части выработки 2 и одновременно для проветривания основной ее части за счет общешахтной депрессии. Исходя из этого площадь поперечного сечения восстающей выработки выбирают не меньшей, чем сумма площади поперечного сечения труб вентиляционного става и минимальной площади поперечного сечения вентиляционных выработок (сбоек, восстающих и т.п.), предписываемой правилами безопасности [4].

Например, если планируется проветривание тупиковой выработки 2 с помощью гибкого трубопровода диаметром 0.5 м (площадь поперечного сечения 0,2 м²), то площадь поперечного сечения вентиляционной восстающей S = 0,2+ 1,5 = 1,7 м².

В этом случае, несмотря на то что гибкий вентиляционный став проложен через восстающую, ее свободное сечение будет не меньше минимальной площади поперечного сечения, предусмотренной правилами безопасности (1,5 м²). Поэтому часть выработки 2 от устья до этой восстающей будет проветриваться за счет общешахтной депрессии независимо от того, включен или выключен вентилятор местного проветривания.

Тупиковая же часть выработки 2 от восстающей до забоя будет проветриваться принудительно вентилятором местного проветривания.

Применение предложенного способа позволяет исключить бурение скважин для прокладки гибкого трубопровода, а также их изоляцию после использования для предотвращения утечек воздуха. Это упрощает организацию работ по проветриванию горной выработки, повышает их концентрацию и за счет этого позволяет снизить материальные затраты на проветривание без ухудшения при этом безопасных условий работы.

Источники информации

1. Методическое руководство по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения. - М. : Недра, 1992. - С.45, рис.1.19 (аналог).

2. Специальные мероприятия по безопасному ведению горных работ на Верхнекамском месторождении калийных солей в условиях газового режима. - Пермь-Березники, 1993. -С.7, п.3.2.5.

3. Патент РФ N 2078215, кл. E 21 F 1/08, 1997 (прототип).

4. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. - М.: НПО ОБТ, 1996. - Книга 1. - С. 21, 40.