Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для закладки подземных выработок

Изобретение относится к горному делу и предназначено для реализации технологии добычи ископаемых с применением твердеющей закладки подземных горных выработок.

Известна установка А.С. №1603033 А1 МПК E21F 15/08 содержащая пневмозакладочную машину, соединенную с пневмозакладочным трубопроводом, смеситель вяжущего и воды. Последний соединен с растворонасосом, сообщенным с растворопроводом. Установка снабжена трубопроводом сжатого воздуха с регулятором подачи сжатого воздуха и камерным шнековым питателем песка периодического действия. Через растворопровод сжатого воздуха соединен с выходным патрубком растворонасоса. Выходной патрубок шнекового питателя песка соединен с регулятором расхода сжатого воздуха. Камерный шнековый питатель установлен между трубопроводом сжатого воздуха и растворонасосом. В пневмозакладочный трубопровод подают заполнитель и направляют в выработанное пространство. Одновременно вяжущее смешивают с водой и подают в растворопровод через растворонасос. В раствор вяжущего в воде подают сжатый воздух до получения аэрозоля. Последний по растворопроводу под действием сжатого воздуха также подают в выработанное пространство.

Недостатком устройства является необходимость транспортирования гидратированного вяжущего на большое расстояние, так как при этом возможно схватывание раствора в растворопроводе. Так же устройство не обеспечивает достаточно качественного смешивания компонентов закладочной смеси с водой, при их смешивании только в трубопроводе, что ухудшает качество создаваемого закладочного массива.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство RU 2044892 С1 МПК E21F 15/00, принятое в качестве прототипа. Устройство включает транспортно-складское оборудование, мельницы, бункер-питатель, трубопровод пневмотранспорта со ступенчатым изменением диаметра труб по длине, водопровод для подачи воды в трубопровод пневмотранспорта, насос, гидротранспортный трубопровод.

Недостатками данного устройства является то, что оно также не обеспечивает достаточно качественного смешивания компонентов закладочной смеси с водой, при их смешивании только в трубопроводе пневмотранспорта, что ухудшает качество закладочного массива, а наличие дополнительного механизма в виде ступени насосной подачи гидратированной смеси усложняет систему для закладки подземных горных выработок.

Задачей изобретения является повышение качества смешивания компонентов закладочной смеси с водой, а также упрощение и повышение надежности устройства для закладки подземных горных выработок.

Достигается это тем, что устройство для закладки подземных выработок, включающее бункеры для подачи сухих компонентов, мельницу сухого помола, бункер-питатель, пневмотранспорт сухих компонентов закладочной смеси, разгрузочное устройство, при этом разгрузочное устройство соединено с трубопроводом подачи воды и снабжено механическим смесителем.

Подача воды непосредственно в разгрузочное устройство снижает вероятность забутовки гидратированной смесью последнего участка пневмотранспортного трубопровода, поскольку гидратированная смесь, образующаяся в нем, обладает вяжущими свойствами, снижающими транспортабельность смеси. Так как разгрузочное устройство снабжено специальным механическим смесителем для гидратированной закладочной смеси, повышается степень однородности этой смеси, что обеспечивает впоследствии повышение прочности создаваемого закладочного массива.

Устройство поясняется графически. Устройство для закладки подземных горных выработок содержит бункер 1 с сухим заполнителем (песком, хвостами обогащения, шлаками и т.д.) и бункер 2 с сухим вяжущим (цементом, или другим веществом), мельницу сухого помола 3, бункер-питатель 4, вертикальный трубопровод 5, пневмотранспорт сухих компонентов 6, пневмотрубопровод 7, разгрузочное устройство 8, снабженное механическим смесителем компонентов закладочной смеси. Водяной насос 9, подающий воду из зумпфа-накопителя 10 в трубопровод для подачи воды 11. Горная выработка 12, подлежащая закладке, расположена на соответствующем горизонте подземного предприятия.

Сущность работы предлагаемого устройства для закладки заключается в следующем: из бункера 1 с сухим заполнителем и бункера 2 с сухим вяжущим (цементом или другим веществом) компоненты закладочной смеси подаются в мельницу сухого помола 3. Измельченные и смешанные сухие компоненты закладочной смеси далее подаются в бункер-питатель 4, откуда они под действием гравитации направляются в вертикальный трубопровод 5 и попадают в пневмотранспорт сухих компонентов 6.

Из пневмотранспорта сухих компонентов 6 компоненты закладочной смеси подаются в пневмотрубопровод 7. После доставки сжатым воздухом сухих компонентов закладочной смеси в разгрузочное устройство 8, в нем происходит механическое смешивание сухих компонентов закладочной смеси с водой (гидратация смеси). Вода для гидратации подается из шахтного зумпфа 10 насосом 9 по трубопроводу для подачи воды 11 непосредственно в разгрузочное устройство 8. Далее гидратированная, хорошо перемешанная закладочная смесь, гравитационными силами подается по трубопроводу в горную выработку 12, подлежащую закладке.

Подача воды непосредственно в разгрузочное устройство снижает вероятность забутовки гидратированной смесью последнего участка пневмотранспортного трубопровода, поскольку гидратированная.

закладочная смесь обладает вяжущими свойствами, снижающими ее транспортабельность сжатым воздухом. Это решение обеспечивает надежное и бесперебойное транспортирование закладочной смеси, производительную и надежную работу всего комплекса для закладки горных выработок.

Так как разгрузочное устройство выполняет функции механического смешивания компонентов гидратированной закладочной смеси - степень однородности гидратированной смеси после ее обработки в разгрузочном устройстве значительно повышается, что обеспечивает впоследствии повышение прочности создаваемого закладочного массива.

Транспортирование сухой смеси пневмотранспортом непосредственно до места закладки устраняет необходимость установки насоса для перекачивания гидратированной смеси, что обеспечивает конструкционное упрощение устройства для закладки.