Спосіб транспортування корисних копалин по підземних гірничих виробках

1. Спосіб транспортування корисних копалин по підземних гірничих виробках, що включає відбій вугілля виїмковим механізмом, доставку скребковим конвеєром відбитої в забої гірничої маси по 3 навколишнього природного середовища, оскільки десорбуючий метан, що виділився усередині труби, надходить у вентиляційний потік при перевантаженні вугілля з одного конвеєра на іншій або при завантаженні в бункери. Десорбція продовжується і при знаходженні копалин в бункері, і при подальшому транспортуванні їх на поверхню. Також, зниженням безпеки праці в гірничих виробках, по яких транспортують гірничу масу, тому що, виділення метану з бункерів або на пересипах утворюють вибуховопожежнонебезпечне середовище в гірничий виробці. Крім того, необхідні обмеження по газовому фактору видобутку корисних копалин через надходження метану назад в очисну виробку і скорочення при цьому обмежувального порогу за вмістом небезпечних газів. Загальними ознаками найбільш близького аналога і корисної моделі є: - відбій вугілля виїмковим механізмом і навантаження копалин на скребковий конвеєр; - доставка скребковим конвеєром відбитої в забої гірничої маси по очисній виробці; - перевантаження гірничої маси на штрековий стрічковий конвеєр і надання робочому органу конвеєра циліндрової форми, при згортанні стрічки в трубу; - доставка гірничої маси до пересипу або бункеру. У основу корисної моделі поставлене завдання, удосконалення способу транспортування корисних копалин по підземних гірничих виробках, в яких за рахунок введення додаткових технологічних операцій: зрошування відбитої від забою гірничої маси розчином поверхнево-активної речовини, обробки корисних копалин, що доставляються, високочастотним електромагнітним випромінюванням, відсмоктування метану з бункеру, забезпечується технічний результат - поліпшення екологічної обстановки на гірничодобувних підприємствах, підвищення безпеки праці гірників і зниження обмежень виїмки корисних копалин по газовому фактору. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі транспортування корисних копалин по підземних гірничих виробках, що включає відбій вугілля виїмковим механізмом, доставку скребковим конвеєром відбитої в забої гірничої маси по очисній виробці, перевантаження її на штрековий стрічковий конвеєр, надання робочому органу конвеєра циліндрової форми, доставку гірничої маси до бункеру, згідно корисної моделі, додатково проводять зрошування відбитої від забою гірничої маси розчином поверхнево-активної речовини, обробляють корисні копалини, високочастотним електромагнітним випромінюванням, після чого здійснюють відсмоктування метанової суміші з бункера. Причинно-наслідковий зв'язок ознак корисної моделі, що заявляються, полягає в тому, що зрошування відбитої гірничої маси розчином поверхнево-активної речовини забезпечує змочування вугілля і утворення на його поверхні рідкої плівки з високим поверхневим натягненням, яка виконує роль «пробки», що перешкоджає виділенню метану з пор і тріщин в період транспортування копалин по лаві і перевантаження на стрічковий конве 43223 4 єр. Обробка копалин високочастотним електромагнітним випромінюванням сприяє розігріву шматковообразної маси і скипанню води, що міститься в ній, яка призводить до збільшення розмірів тріщин і пор в шматках вугілля, переходу метану з сорбованого стану у вільний, зниженню його кінетичної в'язкості і інтенсивному виділенню з вугілля в ізольований простір бункера. Відсмоктування метану з бункера дозволяє запобігти надходженню його, в повітряний вентиляційний потік, рухомий по гірничий виробці. Приклад. Суть корисної моделі пояснюється кресленням: на Фіг. 1 зображена схема транспортування вугілля з очисного забою до бункера, на Фіг. 2 - режими метановиділення під час транспортування відбитої гірничої маси по гірничих виробках, на Фіг. 3 - залежність відносної максимально припустимої продуктивності очисного забою від вмісту в повітряному струмені метану. Цифрами позначено - на Фіг. 1: 1 - виконавчий орган виїмкового комбайну; 2 - форсунки для подачі водного розчину поверхнево-активної речовини; 3 - скребковий конвеєр; 4 - скребковий перевантажувач; 5 - трубчастий стрічковий конвеєр; 6 бункер; 7 - джерело високочастотного електромагнітного випромінювання; 8 - трубопровід дегазації; на Фіг. 2: 1 - метановиділення при відомому способі транспортування; 2 - те ж при пропонованому; qd - швидкість виділення метану з відбитого вугілля; t - час транспортування вугілля; t1, t2, t3 - періоди знаходження вугілля, відповідно: на скребкових конвеєрах; у трубчастому конвеєрі і бункері; при подальшій доставці у навколишнє природне середовище; на Фіг. 3: Аmах*а – показник максимальної продуктивності, де а-константа, яка є поєднанням постійних для конкретного очисного забою показників, таких як: Ip - середня абсолютна метановість очисної виробки, м3/мин; Ар - розрахункове && e навантаження на очисний забій, т/сут; Qmax - максимальна витрата повітря в очисній виробці, м3/мин. С0 - концентрація метану в повітряному струмені, що надходить у лаву. Здійснювали відбій вугілля комбайном в очисній виробці. Для скорочення виділення десорбуючого метану і профілактики утворення вугільного пилу здійснювали зрошування, відбитого від забою вугілля, водою з добавкою 2 % поверхневоактивної речовини ДБ і 0,1 % полівінілацетатної емульсії. Розчин подавали з форсунок - 2, встановлених на виконавчому органі виїмкового комбайну - 1, а також з додатково встановлених на комбайні - 2. Вода, яка містить названі добавки, змочувала вугілля і створювала на його поверхні рідку плівку з високим поверхневим натягненням, яка виконувала роль «пробки» перешкоджаючої міграції метану з пор і тріщин. Ця технологічна операція сприяла гальмуванню вільного виділення метану з відбитої комбайном гірничої маси, в період транспортування її по лаві і перевантаження на стрічковий конвеєр. Змочене розчином поверхнево-активної речовини вугілля транспортували по лаві скребковим конвеєром - 3, з нього подавали на скребковий перевантажувач - 4, розташований по конвеєрному штреку. Потім вугілля надходило 5 до трубчастого стрічкового конвеєру - 5. За допомогою шістьох роликоопір, встановлених під різними кутами щодо осі конвеєра, надавали робочому органу конвеєра циліндрову форму, згортаючи гумовотканинну стрічку у вигляді труби. Торцеві кромки стрічки з'єднувалися подібно до застібки «блискавка». Вугілля, що виявилося в середині труби, знаходилося в локальному об'ємі, що має обмежений аеродинамічний зв'язок з навколишнім середовищем. У цей період відбувалося стікання водного розчину поверхнево-активної речовини з вугільних поверхонь, при цьому звільнялися закупорені пори і тріщини, і інтенсифікувалося виділення метану. Далі, вільний газ захоплювався рухомим потоком вугілля і разом з ним доставлявся в бункер - 6. У бункері - 6 вологе вугілля піддавали дії високочастотного електромагнітного поля, що генерується джерелом - 7. Це призводило до нагрівання вологи, що міститься в порах, її випаровування, а також інтенсивної десорбції метану. Із порожнини бункера, газ відсмоктували за допомогою трубопроводу, дегазації - 8. В період знаходження на скребкових конвеєрах, зволожене, розчином поверхнево-активної речовини, вугілля має меншу газовіддачу, тому у вентиляційний потік надходить менше метану. Метан, який інтенсивно виділяється в період руху в трубчастому конвеєрі і бункері, надходить до бункеру, звідки його відсмоктують в трубопровід дегазації. Таким чином, основна маса метану, що 43223 6 виділяється з вугілля, уловлюється і утилізується, не створюючи виробничих небезпек і не завдаючи шкоди навколишньому середовищу. При подальшому транспортуванні по гірничих виробках і на поверхню шахти метановиділення істотно зменшується. Зменшення виділення метану з вугілля, що транспортується, у вентиляційний повітряний потік дозволило значно збільшити виробниче навантаження на очисний забій. Зниження вмісту метану в повітряному потоці з 0,5 % до 0 %, дозволяє збільшити навантаження на очисний забій більш ніж в три рази. Використання конструктивних додаткових ознак корисної моделі забезпечує істотне зниження виділення метану при доставці його до трубчастого стрічкового конвеєра. Інтенсифікація десорбції і каптажу метану в процесі транспортування вугілля трубчастим конвеєром і складування в бункерах, дозволяє істотно поліпшити екологічну обстановку навколишнього природного середовища, оскільки метан, який десорбується, виділився усередині труби, не надходить у вентиляційний повітряний потік. Крім того, підвищується безпека праці в гірничих виробках, по яких транспортують гірничу масу, що пояснюється каптажем метану при транспортуванні або складуванні вугілля. Керування метановиділенням при транспортуванні корисних копалин, дозволяє значно збільшити виробниче навантаження на очисний забій. 7 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 43223 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул.Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601