Способ трубопроводной доставки твердеющей смеси в подземные горные выработки

Изобретение относится к горному делу и предназначено для закладки горных выработок при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом.

Известен способ трубопроводной доставки твердеющей смеси в подземные горные выработки («Закладочные работы в шахтах»: Справочник под ред. Д.М. Бронникова, М.Н. Цигалова. - М.: Недра, 1989. - С. 273-282), включающий загрузку смеси в пункте ее изготовления на поверхности, транспортирование смеси по трубопроводной магистрали, содержащей вертикальный и горизонтальный участки, выгрузку смеси у места закладки горных выработок.

Недостатком данного способа является необходимость применения труб с большой толщиной стенки при значительных глубинах разработки. Другим недостатком способа является его низкая производительность при длинном плече транспортирования, вследствие невозможности управлять реологическими характеристиками закладочной смеси в процессе ее транспортирования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ трубопроводной доставки твердеющей смеси в подземные горные выработки (Тапсиев А.П., Анушенков А.Н., Усков В.А., Артеменко Ю.В., Плиев Б.З. Технология добычи полезных ископаемых / Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2009. - №3. - С. 84-85), включающий загрузку смеси в пункте ее изготовления на поверхности, транспортирование смеси по трубопроводной магистрали, содержащей вертикальный и горизонтальный участки, восстановление реологических характеристик смеси в процессе транспортирования механическими устройствами и выгрузку смеси у мест закладки горных выработок.

Недостатком данного способа, принятого за прототип, является необходимость применения труб с большой толщиной стенки при значительных глубинах разработки. Другим недостатком способа является его низкая производительность при длинном плече транспортирования, вследствие невозможности полного восстановления текучести закладочной смеси при краткосрочном ее взаимодействии с установленными в трубопроводе механическими активаторами.

Задачей изобретения является снижение массы закладочного трубопровода и повышение производительности закладочных работ.

Достигается это тем, что в способе трубопроводной доставки твердеющей смеси в подземные горные выработки, включающем загрузку смеси в пункте ее изготовления на поверхности, транспортирование смеси по трубопроводной магистрали, содержащей вертикальный и горизонтальный участки, восстановление реологических характеристик смеси в процессе транспортирования механическими устройствами и выгрузку смеси у мест закладки горных выработок, транспортирование смеси по вертикальному участку осуществляют ступенчато с выгрузкой смеси на промежуточных горизонтах в приемные камеры, в которых производят восстановление реологических характеристик смеси с последующей ее загрузкой в очередную ступень вертикального участка трубопроводной магистрали.

Отличительные признаки - ступенчатое транспортирование твердеющей закладочной смеси по вертикальному участку трубопроводной магистрали и восстановление реологических характеристик смеси в приемных камерах на промежуточных горизонтах. Эти признаки способствуют снижению гидростатического давления в трубопроводе, что позволяет уменьшить толщину его стенки, и дают возможность восстанавливать текучесть смеси в процессе ее продолжительной обработки в приемных камерах, что обеспечивает впоследствии увеличение скорости движения активированной смеси по трубопроводной магистрали, и соответственно, повышение производительности закладочных работ.

Техническим результатом предлагаемого решения является снижение массы трубопроводной магистрали и повышение производительности закладочных работ.

Способ поясняется чертежом, где 1 - пункт изготовления твердеющей смеси на поверхности; 2 - закладываемая горная выработка; 3 - первая ступень вертикального участка трубопроводной магистрали; 4 - вторая ступень вертикального участка трубопроводной магистрали; 5 - горизонтальный участок трубопроводной магистрали; 6 - промежуточный горизонт; 7 - приемная камера; 8 - лопастной активатор; 9 - горизонт закладки выработанного пространства.

Способ осуществляется следующим образом.

Загрузку закладочной смеси в трубопровод производят на поверхности в пункте ее изготовления 1. Трубопроводная магистраль для транспортирования смеси с поверхности к закладываемой горной выработке 2 содержит две вертикальные ступени 3 и 4 и горизонтальный участок 5. На промежуточном горизонте 6 осуществляют выгрузку закладочной смеси из первой ступени 3 вертикального трубопровода в приемную камеру 7. В приемной камере восстанавливают необходимые реологические характеристики смеси, например, с помощью лопастных активаторов 8. Затем смесь загружают во вторую вертикальную ступень 4, опускают ее на горизонт закладки выработанного пространства 9, после чего доставляют смесь к закладываемой горной выработке 2 по горизонтальному трубопроводу 5.

Применение предлагаемого способа в глубоких шахтах дает возможность снизить себестоимость закладочных работ, за счет уменьшения массы трубопроводной магистрали, и повысить производительность системы трубопроводной доставки твердеющей смеси в подземные горные выработки.