Способ сооружения шахтных стволов

(5) ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОСУДАР СТВЕ ННЫ О ИЗОбРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕНИ ЕТЕЛЬСТВ СКОМ А осится к шахтному сть изобретения: в олоствольных целиИСАНИЕ ИЗО(71) Московский горный институт(56) Чупрунов Г,Д. Проведение и крепленгорных выработок. М.: Госгортехиэда1960, с.64.Авторское свидетельство СССРМ 1573184, кл. Е 21 С 1/00, 1988,(54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ШАХТНЫСТВОЛОВ(57) Изобретение отнстроительству. Сущнопределах охранных ок Изобретение относитсястроительству и может бытыиспугольной и других отраслях горщей промышленности. к шахтному ользовано в нодобываюИзвесткы способы сооружения шахтных стволов, заключающиеся в проходке вертикальных горных выработок с помощью буровэрывных работ с последующим их креплением и оставлением вокруг них охранных целиков, в которых консервируются значительные запасы полезного ископаемого.С ростом глубины ведения проходческих работ резко возрастает опасность про явления газодинамических явлений, Поэтому наряду с высокой цикличностью буровэрывных работ необходимость периодического проведения противовыбросных кпв бурят скважины, через которые заключенные в их контурах запасы полезного ископаемого предварительно подвергают подземной газификации, Затем образовавшуюся на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстовую полость заполняют тяжелой средой с последующим обуриванием всего периметра шахтного ствола скважинами с образованием сплошной кольцевой щели до ее полного врезания в искусственную карстовую полость. Выемку породы осуществляют отпиливанием у устья ствола блоков от всплывшей по окончании бурения из него на поверхность монолитной глыбы по мере постепенного пополнения выработанного пространства тяжелой средой, 1 ил. мероприятий приводит к снижению темпов проходки и, как следствие, росту. продолжительности шахтного строительства.Наиболее близким к предлагаемому является способ сооружения шахтных ство-лов, характеризующийся тем, что проходку4 вертикальной горной выработки ведут. буре-С) нием на полное ее сечение в забое, эатоп-1 Я ленном тяжелой средой с превосходящей разрабатываемую породу плотностью,Однако несмотря на достигаемую при этом резкую интенсификацию шахтострои- . тельных работ, этот способ не освобождает от необходимости осуществления профилактических мероприятий по предотвращению внезапных выбросов и не лишен известных издержек такого способа вскрытия месторождения, при котором значительные запасы полезного ископаемо1747702 10 15 20 30 55 го безвозвратно теряются в недрах из-ээ их консервации в околоствольных целиках.Целью изобретения является снижение энергоемкости шахтостроительных работ, обеспечение безопасных условий труда и ослабление вредного влияния горного производства на окружающую его природную среду. Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу сооружения шахтных стволов, включающему бурение с затоплением забоя тяжелой средой с превосходящей разрабатываемую породу плотностью, выемку породы и последующее . крепление выработанного пространства, в пределах охранных околоствольных целиков бурят скважины, через которые заклюценные в контурах околоствольных целиков запасы полезного ископаемого предварительно подвергают подземной газификации, после чего образовавшуюся на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстовую полость заполняют тяжелой средой с последующим обуриванием всего периметра шахтного ствола сква-. 25 жи нам и с образованием сплошной кольцевой щели до ее полного врезания в искусственную карстовую полость, ири этом выемку породы осуществляют отпиливаниему устья ствола блоков от всплывшей по окончании бурения из него на поверхность монолитной глыбы .по мере постепенного пополнения выработанного пространства тяжелой средой,Использование предварительной локальной газификации полезного ископаемого в месте заложения будущего шахтного ствола приводит не только к вовлечению в народнохозяйственный оборот запасов, всегда безвозвратно терявшихся в охранных целиках, но и обеспечивает благодаря образованию на месте залегания полезного ископаемого искусственной карстовой полости эффективную геомеханическую разгрузку вышележащей нэд ней толщи горных пород, предотвращая тем самым возможность возникновения в ходе дальнейших шахтостроительных работ различных газодинамических процессов, Извлечение при этом из забоя 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 связано с отчуждением 4больших площадей земельных угодий и сопряжено с интенсивным загрязнением окружающей среды вследствие ветровой и водной эрозий,Способ осуществляют последовательным выполнением следующих операций; бурение газификационных скважин с последующей газификацией полезного ископаемого в контурах охранного целика будущего шахтного ствола; заполнение образовавшейся на месте выгэзованного полезного ископаемого искусственной карстовой полости тяжелой средой; сплошной обуривание проходимого ствола по окончании сдвижения вскрываемого массива с затоплением забоя тяжелой средой превосходящей разбуриваемую пород плотностью до полного врезания образун 3- щейся кольцевой щели в искусственную кэрстовую полость; разделка всплывшей В тяжелой среде монолитной глыбы отпиливЭ. нием у усгья ствола от нее блоков с одновременным пополнением каждый раЗ выработанного пространства тяжелой средой; осушение ствола от тяжелой среды с одновременным его креплением,На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа,На чертеже позициями обозначены газификационные скважины 1 и 2, искусственная карстовая полость 3, кольцевая щель 4, тяжелая среда 5 в виде сжиженного гэзэ с превосходящей рэзбуриваемую породу плотностью, залитая несмешивающейся с ней жидкостью 6, экранированной слоем абсорбента 7 используемого газа, монолитная глыба 8, отверстия 9, стропы 10, пилорама 11, козловой кран 12,Сооружение ствола начинают с подземной газификации полезного ископаемого в пределах контура будущего его охранного целика. Для этого с поверхности бурят вертикальные скважины 1 и 2 до пласта газифицируемого полезного ископаемого с последующим его гидрорасчленением до установления между ними аэродинамической связи, подачей в очаг газификации кислородсодержащего дутья и отводом продуктов газификации нэ поверхность,По окончании газификации образовавшуюся на месте выгазованного полезного ископаемого искусственную карстовую полость 3 затапливают через скважины 1 и 2 тяжелой средой и по завершении процессов сдвижения подработанного таким образом массива полностью обуривают проходимый ствол по всему его периметру с затоплением забоя тяжелойсредой до врезания образующейся при .этом кольцевой щели 4 в полость 3. В результате заключенная в такой1747702 стакан глыба оказывается погруженной в тяжелую среду с превосходящей разрабатываемую породу плотностью.Выемку породы осуществляют отпиливанием у устья ствола блоков от всплывшей в тяжелой среде глыбы 8, Для этого в надводной ее части сверлят сквозные отверстия 9, пропускают через них стропы 10 и отпиливают очередной блок от невидимой части такого монолита посредством пилорамы 11, оснащенной консольно-поворотными циркулярными дисковыми пилами, Заготавливаемые таким образом блоки перегружэют козловым краном 12 на приспособленные для.их перевозки платформыс последующей их доставкой к месту складирования,Уровень налива тяжелой среды в устье ствола поддерживают на постоянной отметке регулярным доливом дополнительных количеств. сжиженного газа под слой несмешивающейся с ним жидкости 6,Подняв на поверхность последний блок,приступакт к возведению крепи, например,погружным методом, с одновременным осушением выработанного пространства от тяжелой среды, направляемой затем наповторное использование при.сооружении.следующего ствола,Использование предлагаемого способапозволяет ликвидировать безвозвратныепотери полезного ископаемого в недрах привскрытии шахтных полей вертикальными, стволами, снизить энергоемкости шахтостроительных работ и ослабить вредное 6влияние горного производства нэ окружающую его природную среду, Кроме этого, обеспечиваются безопасные условия труда горнорабочих, что создает условия для бес препятственной интенсификации всего комплекса стволопроходческих работ.формула изобретения Способ сооружения шахтных стволов, включающий бурение с затоплением 10 забоя тяжелой средой с превосходящейразрабатываемую породу плотностью, выемку породы и последующее крепление выработанного пространства, о т л и ч а. ющ и й с я тем, что, с целью снижения энер гоемкости шахтостроительных работ, обес-печения безопасных условий труда и .ослабления вредного влияния горного производства на окружающую среду, в пределах охранных околоствольных целиков 20 бурят скважины, через которые заключенные в их контурах запасы полезного ископа- .емогопредварительно подвергают подземной газификации, после чего образовавшуюся на месте выгазованного полезно го ископаемого искусственную карстовую.: полость заполняюттяжелой средой, а бурение производят обуриванием всего периметра шахтного ствола скважинами с образованием сплошной кольцевой щели до 30 врезания в искусственную карстовую полость, при этом выемку породы осуществляют отпиливанием у устья ствола блоков от всплывшей по окончании бурения из него ча поверхность монолитной глыбы по мере по степенного пополнения выработанногопространства тяжелой средой.1747702Составитель Л. церепенкина Редактор Е. Копча Техред М,Моргентал Корректор Э. Лончаков каз 2483 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательскйй комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1