Агрегат для розробки алмазоносних трубок

Реферат: Агрегат для розробки алмазоносних трубок включає штучне днище, яке складається з рухомого запобіжного щита з технологічними вікнами, причому запобіжний щит нерухомо закріплений на круглій станині і виконаний у вигляді радіально розташованих променевих конструкцій з Аподібною суперструктурою, на зовнішній поверхні якої закріплене захисне покриття з технологічними вікнами, при цьому кількість променевих конструкцій і кут розкриття суперструктури кожної конструкції визначається поперечним перерізом обваленого стовпа корисної копалини. UA 113706 U (12) UA 113706 U UA 113706 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до геології, географії та гірничої справи і може бути ефективно використана для розробки алмазоносних трубок складноструктурної будови, а також доробки запасів трубок, розташованих нижче межі відкритих гірничих робіт. Відомим аналогом, як за конструктивним виконанням, так і за промисловим використанням до запропонованого агрегату для здійснення способу розробки родовищ корисних копалин, є гідромоніторний бур, що включає: бурову установку з високонапірним ставом, зв'язаний з високонапірним ставом циліндричний породоруйнуючий інструмент, в корпусі нижньої торцевої частини якого закріплені гідромоніторні насадки, ріжучі елементи і випереджаюча голка [1]. Використання гідромоніторного бура є неможливим при розвідці і розробці родовищ, корисні компоненти яких представлені золотом, платиною і алмазами, оскільки швидкість висхідного потоку пульпи при прямому промиванні і в умовах буріння свердловин великого діаметру буде набагато нижчою за гідравлічну крупність названих корисних компонентів, що приведе до їх втрати. Зрештою вказаний недолік призводить до відбору проб, які не відповідають вимогам достовірності при геологорозвідувальних роботах. В умовах експлуатації родовищ значний збиток від втрат корисних компонентів ставить під сумнів доцільність використання техніки і технології для проходки свердловин великого діаметру. Найближчим аналогом до пропонованого агрегату, як за технічною сутністю так і по досягнутому результату є свердловинний гідромонітор, що включає штучне днище, яке складається з рухомого запобіжного щита з технологічними вікнами [2]. При використанні свердловинного гідромонітору неможливо зробити рухомим запобіжний щит через значні навантаження, створені масою корисної копалини, що знаходиться в стовпі та налягаючих породах, а також здійснити руйнування нижньої торцевої частини стовпа без використання енергоємного устаткування. В основу корисної моделі покладена задача створити агрегат для розробки алмазоносних трубок з рухомим запобіжним щитом для більш ефективного промислового використання за рахунок зниження втрат і збіднення корисної копалини, а також експлуатаційних витрат при селективному видобутку. Поставлена задача досягається тим, що агрегат для розробки алмазоносних трубок включає штучне днище, яке складається з рухомого запобіжного щита з технологічними вікнами, який нерухомо закріплений на круглій станині і виконаний у вигляді радіально розташованих променевих конструкцій з А-подібною суперструктурою, на зовнішній поверхні якої закріплене захисне покриття з технологічними вікнами, при цьому кількість променевих конструкцій і кут розкриття суперструктури кожної конструкції визначається поперечним перерізом обваленого стовпа корисної копалини. Здійснення селективного видобутку корисної копалини із трубки дозволяє: значно скоротити строки окупності капітальних витрат за рахунок збільшення видобутку кристалосировини без нарощування продуктивності рудника, адже вміст алмазів і їхня якісна характеристика збільшується із глибиною розробки; отримати значний прибуток за рахунок збільшення вилучень цінності алмазів при одночасному зниженні собівартості видобутку; скоротити капітальні витрати на проходку і кріплення гірничих виробок. Створення стовпа корисної копалини із високим вмістом алмазів у формі зрізаного конуса, центр ваги якого зміщений до його основи, дозволяє робити його посадку на штучне днище прийомної камери без зависання. Крім того, обсадні колони технологічних свердловин, є напрямними стовпа при його посадці і сприяють центрації стовпа і зниженню коефіцієнта тертя бічної поверхні стовпа об стінку відрізної щілини. Навантаження верхньої торцевої частини стовпа налягаючими породами сприяє самообваленню його в прийомну камеру. Крім того, граничне і надграничне навантаження на стовп, при його посадці на штучне днище, запобіжний щит якого виконаний у вигляді променевих конструкцій у формі клинів, сприяє руйнуванню нижньої торцевої частини стовпа без додаткового навантаження. У випадку можливого розклинення стовпа великоуламковим матеріалом налягаючих порід з наступним його зависанням, роблять примусову його посадку з використанням буровибухових робіт (БВР), як найменш трудомісткого і дешевого способу. Встановлення запобіжного щита на круглій станині запобігає його зануренню у ґрунт прийомної камери за рахунок вертикального навантаження створеного стовпом і налягаючими породами. Наслідки даного явища позначаються на зменшенні вертикальних розмірів конструкцій по висоті, на присутності обслуговуючого персоналу, а також на використаному буровому обладнанні. 1 UA 113706 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель ілюструється графічним матеріалом. На фіг. 1-4 зображений агрегат у плані, запобіжний щит якого складається з 3, 4, 6 і 8 радіально розташованих променевих конструкцій. На фіг. 5 представлений вертикальний розріз агрегату. Агрегат для здійснення способу розробки алмазоносних трубок включає штучне днище, яке складається із запобіжного щита нерухомо закріпленого на станині 1. Запобіжний щит виконаний у вигляді радіально розташованих променевих конструкцій 2 з А-подібною суперструктурою. Суперструктура складається з похилих З і поперечних 4 балок, жорстко з'єднаних між собою. На зовнішній поверхні конструктивних елементів 3, 4 суперструктури закріплене захисне покриття 5 з технологічними вікнами 6. Станина 1 оснащена вікнами 7 для розташування обсадних колон технологічних свердловин. На стадії проектування рудника роблять розрахунок конструктивних елементів штучного днища залежно від вертикального навантаження, створеного стовпом і налягаючими породами. Залежно від площі поперечного перерізу обваленого стовпа встановлюють необхідну кількість променевих конструкцій і кут розкриття А-подібної суперструктури для ефективного руйнування нижньої торцевої частини стовпа. Розробку алмазоносних трубок здійснюють таким чином. Трубку розкривають шахтними стволами, а також квершлагами. Стволи проходять через налягаючі і вміщуючі породи. Квершлаги розташовують на межі економічно доцільної глибини розробки. Квершлаги збивають між собою капітальним штреком. 3 капітального штреку проходять підготовчі виробки. З підготовчих виробок в основі зони з високим вмістом алмазів формують прийомну камеру. У прийомній камері встановлюють штучне днище, при цьому торці променевих конструкцій 2 сполучають із підготовчими виробками, а при розташуванні зони з високим вмістом алмазів у центрі трубки, діаметрально розташовані променеві конструкції сполучають із капітальним штреком з метою зниження обсягів підготовчих робіт. Підготовчі виробки з умови вільного доступу навантажувальних та транспортних машин у очисний вибій, утворений суміжними променевими конструкціями 2. Одночасно з облаштуванням штучного днища в прийомній камері, з денної поверхні проходять компенсаційні, відрізні і технологічні свердловини. Технологічні свердловини обсаджують колонами труб, нижні торці яких встановлюють на башмаки. Нижні торцеві частини обсадних колон встановлюють у вікнах 7 станини 1 штучного днища. Свердловини проходять з однаковими кутами нахилу до вертикальної осі зони з високим вмістом алмазів. Відрізні свердловини заряджають вибуховою речовиною (ВР). Потім здійснюють короткоуповільнений вибух ВР у компенсаційні порожнини свердловин. Після здійснення вибухових робіт навколо вертикальної межі зони з високим вмістом алмазів утвориться замкнута відрізна щілинна виробка у вигляді кільцевого зрізаного конуса. Утвориться також стовп корисної копалини у формі зрізаного конуса, що дотикається бічною поверхнею направляючих. Не маючи зчеплення з масивом корисної копалини трубки, стовп самообвалюється на штучне днище. За рахунок вертикального навантаження, створеного масою стовпа і привантаженням від налягаючих порід, відбувається руйнування нижньої торцевої частини стовпа при зіткненні з променевими конструкціями 2, робоча поверхня яких виконана у формі клина. Зруйнована корисна копалина обвалюється в очисні вибої, з яких навантажувальними та транспортними машинами доставляється до шахтних стволів, а потім видається на поверхню для збагачення. Для створення необхідного вертикального навантаження на стовп, при скороченні його висоти, вироблений простір трубки заповнюють хвостами збагачувальної фабрики. При зависанні стовпа через технологічні вікна роблять проходку свердловин за певною схемою. Потім свердловини заряджають ВР і підривають. Так здійснюють примусову посадку стовпа на штучне днище. Примусова посадка стовпа може бути здійснена й іншими відомими методами. Доробку запасів трубки, розташованих нижче межі відкритих гірничих робіт здійснюють підземним способом. Нижню частину трубки розкривають шахтними стволами, а також квершлагами. Із квершлагів в основі нижньої частини трубки, розташованої на межі економічно доцільної глибини доробки здійснюють проходку прийомної камери із встановленням в останній штучного днища. В околиці межі трубки із вміщуючими породами створюють відрізну щілину з використанням аналогічних прийомів і засобів, які описані вище. Утворений стовп корисної копалини у формі зрізаного конуса обвалюють на штучне днище з наступною видачею зруйнованої корисної копалини на поверхню для збагачення. Необхідне вертикальне навантаження на стовп створюють за рахунок заповнення виробленого простору породами, укладеними у відвал при відкритому способі розробки трубки, а також хвостами збагачувальної фабрики. 2 UA 113706 U 5 10 Корисна модель розглядається на прикладі розробки алмазоносних трубок складноструктурної будови з явно вираженими зонами із високим вмістом алмазів. Доцільна область промислового використання корисної моделі поширюється на родовища, розташовані в північних і арктичних районах, породи яких уражені багаторічною мерзлотою. В розглянутих умовах водопритоки у вироблені простори відпрацьованих трубок практично відсутні. Промислове використання корисної моделі дозволить розробляти і допрацьовувати алмазоносні трубки з високою ефективністю і допустимим еколого-економічним збитком, завданим навколишньому середовищу гірничим виробництвом. Джерела інформації: 1. А.c. № 1550074, кл. Е 21В7/18, Б.И. № 10, 1990. 2. А.c. № 665091, кл. Е 21С45/00, Б.И. № 20, 1979. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Агрегат для розробки алмазоносних трубок включає штучне днище, яке складається з рухомого запобіжного щита з технологічними вікнами, який відрізняється тим, що запобіжний щит нерухомо закріплений на круглій станині і виконаний у вигляді радіально розташованих променевих конструкцій з А-подібною суперструктурою, на зовнішній поверхні якої закріплене захисне покриття з технологічними вікнами, при цьому кількість променевих конструкцій і кут розкриття суперструктури кожної конструкції визначається поперечним перерізом обваленого стовпа корисної копалини. 3 UA 113706 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4