способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки

Формула изобретения

Способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки, включающий проходку вертикальных стволов, спирального автомобильного уклона и соединенных с ним капитальных и блочных выработок, отличающийся тем, что 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 проходят восстающие, при этом между местом выхода струй воздуха из спирального автомобильного уклона в вентиляционные скважины и восстающими установлены шлюзы герметизации спирального автомобильного уклона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной добыче алмазов.

Известен способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов с возможным применением для движения воздуха давления тепловой депрессии [1]. Недостатком способа является то, что тепловая депрессия замыкается в самом уклоне.

Наиболее близким техническим решением способа является способ проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки с использованием вертикальных и наклонных стволов, спирального автомобильного уклона, капитальной и блочных выработок [2]. Недостатками прототипа являются большая загазованность автомобильного спирального уклона и опасность возможных подземных взрывов газа.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе проветривания подземной отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки, включающем проходку вертикальных стволов, спирального автомобильного уклона и соединенных с ним капитальных и блочных выработок, в верхней части спирального уклона к поверхности земли бурят вентиляционные скважины, а к месту соединения спирального автомобильного уклона с блочной горизонтальной выработкой за вентиляционными скважинами проходят восстающие, при этом между местом выхода струй воздуха из уклона в вентиляционные скважины и восстающими установлены шлюзы герметизации спирального автомобильного уклона.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности проветривания уклона и безопасности работ на шахте путем создания при проветривании спирального уклона с естественной тепловой тягой при всасывающей системе движения воздуха с помощью центрально-сдвоенных вертикальных стволов.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 дан продольный разрез (по падению) рудника или схема вскрытия подкарьерных запасов кимберлитовой трубки; фиг.2 - вид на предлагаемые выработки - вентиляционные скважины и восстающие - в их поперечном разрезе, а также на шлюз в сечении 1-1 с фиг.1.

На фиг.1 и 2 показаны выработки, участвующие в проветривании, и основные элементы шахты: подкарьерные запасы кимберлитовой трубки 1, отработанный карьер 2, клетьевой и скиповой вертикальные стволы 3 и 4; капитальная выработка 5, горизонтальные блочные выработки 6 и 7, контур очистного блока 8; спиральный автомобильный уклон 9; вентиляционные скважины 10; восстающие 11; шлюз 12; перемычки шлюза 13 и 14; вентиляционные окна шлюза 15; проездные двери шлюза 16; главный и дополнительный вентиляторы 17 и 18; вентиляционное окно 19 в перемычке с дверью за восстающими в капитальной выработке; свежая струя воздуха 20; исходящая струя воздуха 21.

Способ осуществляется следующим образом.

При вскрытии и подготовке подкарьерных запасов кимберлитовой трубки проходят стволы 3 и 4, капитальные и блочные выработки 6 и 7, спиральный автомобильный уклон 9, а затем в верхней части спирального автомобильного уклона бурят вентиляционные скважины 10 на поверхность земли, проходят восстающие 11 от капитальной выработки 5 к блочным выработкам 5 и 7, а между восстающими и вентиляционными скважинами в блочной горизонтальной выработке 6 устанавливают шлюз 12. Тепловая депрессия в уклоне, быстро двигающая струю воздуха к вентиляционным скважинам, создается мощными моторами самосвалов, работающих в уклоне. Тепло может быть значительным. Получаемое в результате тепловой депрессии количество воздуха в спиральном уклоне (Q_с.у ) находится по выражению

где Z - расстояние между высотными отметками начала и конца спирального уклона; t_нач и t _кон - начальная и конечная температуры воздуха в уклоне; R - сопротивление воздушной струе в уклоне. Расчеты показывают, что и при разнице температур до 10°С количество воздуха в спиральном уклоне может быть сопоставимо с количеством воздуха, поступающего в уклон под действием главного вентилятора 17. В случае наличия эффекта тепловой депрессии количество воздуха главного вентилятора в уклон может быть уменьшено с помощью вентиляционного окна 19. При необходимости в вентиляционных скважинах может быть установлен дополнительный вентилятор 18 с небольшой производительностью. Свежий воздух в очистной блок 8 подается по восстающим 11. В шлюзе 12, герметизирующим спиральный уклон от блочной выработки со свежей струей и обеспечивающим выход исходящей струи из спирального автомобильного уклона в вентиляционные скважины 10, имеются перемычки 13 и 14 с окнами 15 и проездными дверями 16 для выхода грузовых автомобилей из очистного блока в спиральный уклон. Таким образом, приложение тепловой депрессии для проветривания спирального автомобильного уклона позволяет использовать для выноса газов из уклона естественную тягу воздуха, создаваемую теплом моторов мощных самосвалов. Проходка восстающих от капитальной выработки к горизонтальной блочной выработке обеспечивает подачу свежего воздуха к очистному блоку. Установка шлюзов между вентиляционными скважинами спирального уклона и восстающими позволяет изолировать загрязненную струю уклона от свежей струи воздуха, поступающего в очистной блок.

Источники информации

1. Машковцев И.Л. Проветривание горных выработок. - М.: Изд. УДН, 1973. - С.250-251.

2. Смирнов А.А., Крамсков Н.П. Предложения по подземной отработке подкарьерных запасов трубок "Интернациональная", "Мир" и "Удачная". /Сб. докл. Международной научно-практической конференции "Мирный-2001", 1-9 июля 2001. - М.: Изд. дом "Руда и металлы", 2002. - С.4-6.