Устройство для герметизации очистной панели

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована при строительстве и эксплуатации калийных рудников (предприятий). Устройство для герметизации очистных панелей калийных рудников содержит колонку тюбинговых колец с заполненным бетоном затюбинговым пространством. В специально пройденном от горной выработки вертикальном гезенке тюбинговые кольца в колонке установлены на опорные кольца, контакт которых с солевым пластом заполнен пластификатором. В качестве пластификатора используют 2-х компонентную полиуретановую смесь в зазоре размером не менее 60 мм между опорным кольцом и солевым пластом. Колонка снабжена сборной металлической крышкой, установленной на верхнем тюбинге с герметизацией контакта тюбинг-металл резино-пластифицированной прокладкой. Крышка усилена балками, например, в форме двутавра. Технический результат - исключение попадания рассолов от места прорыва в соседние панели в процессе разработки месторождения, особенно когда при фильтрации воды и рассолов параллельно напластованию происходит их утечка через имеющиеся в солях прослои глин. 1 н. 2 з. п-та ф.-лы, 1 илл.

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована при строительстве и эксплуатации калийных рудников (предприятий).

Наиболее вероятной причиной затопления рудника является следующее. Переходная зона соляно-мергельной толщи, в пределах отрицательных форм соляного рельефа (мульд, прогибов), представлена чередованием пластов глин (мергеля) и каменной соли (ритмопачками). Над положительными формами (антиклиналями, куполами) переходная зона отсутствует (пласты соли выщелочены подземными водами). В местах выклинивания ритмопачек (выхода их на «соляное зеркало») при оседании подработанного массива горных пород возникающие трещины расслоения заполняются находящимся здесь рассолом. В результате движения границы очистной выемки от таких мест к участкам с большим числом соляных ритмов происходит медленное продвижение рассолов вдоль слоистости и соединение их с вертикальными трещинами разрыва. В настоящее время предотвращение затопления по указанной причине предусмотрено пунктом 3.3.10 «Методических рекомендаций к «Указаниям по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей»» (Санкт-Петербургское представительство Горного института УрО РАН, 2008).

Все работы по гидроизоляции горных выработок на калийных рудниках от места прорыва рассолов в соседние панели сводились к установке перемычек в горизонтальных выработках. Гидроизоляция осуществлялась в солях, считавшихся ранее водонепроницаемыми. Однако, если пласты каменной соли действительно являются водонепроницаемыми в перпендикулярном напластованию направлении, то при фильтрации воды и рассолов параллельно напластованию происходит их утечка через имеющиеся в солях прослои глин.

Известны конструкции, обеспечивающие гидроизоляцию стволов горных предприятий. В частности известен патент на полезную модель 99822, МПК E21D 5/10, опубл. 27.11.10 г. в котором описана тюбинговая гидроизолирующая крепь вертикального ствола горного предприятия.

Гидроизолирующая крепь состоит из собранных в колонну тюбинговых колец. Кольца представляют собой заранее собранную конструкцию с вертикальными герметизирующими металлическими прокладками. Между кольцами расположены горизонтальные герметизирующие прокладки из различных материалов.

Данная конструкция принята за прототип для предлагаемого технического решения.

Недостатком устройства прототипа является невозможность применения данной конструкции для исключения попадания рассолов от места прорыва в соседние панели в процессе разработки месторождения.

Задачей создания полезной модели является устранение недостатков прототипа, а именно исключение попадания рассолов от места прорыва в соседние панели в процессе разработки месторождения, особенно когда при фильтрации воды и рассолов параллельно напластованию происходит их утечка через имеющиеся в солях прослои глин.

Поставленная задача решается с помощью признаков указанных в 1-м пункте формулы полезной модели таких как устройство для герметизации очистных панелей калийных рудников содержащее колонку тюбинговых колец с заполненным бетоном затюбинговым пространством, и отличительных существенных признаков, таких как в специально пройденном от горной выработки вертикальном гезенке тюбинговые кольца в колонке установлены на опорные кольца, контакт которых с солевым пластом заполнен пластификатором, при этом колонка снабжена сборной металлической крышкой, установленной на верхнем тюбинге с герметизацией контакта тюбинг-металл резино-пластифицированной прокладкой.

Согласно п. 2 формулы полезной модели в качестве пластификатора используют 2-х компонентную полиуретановую смесь в зазоре размером не менее 60 мм между опорным кольцом и солевым пластом.

Согласно п. 3 формулы полезной модели крышка усилена балками, например в форме двутавра.

Техническим результатом применения предлагаемого устройства является то, что при затоплении очистной панели крышка предотвращает попадание рассолов в пространство гезенка и в горную выработку.

В прототипе описана конструкция и способ сборки тюбинговой крепи вертикального ствола без указания породы. В предлагаемом варианте рассматривается конструкция вертикального «слепого» гезенка в пласте каменной соли. При этом гезенк проходится снизу вверх (из комбайновой выработки). В прототипе проходка осуществляется сверху вниз.

Еще одним существенным отличием является установка на тюбинги опорных колец и монтаж металлической крышки на последнем тюбинге с последующей герметизацией контакта тюбинг-металл резино-пластифицированной прокладкой.

На Фиг. представлена схема устройства для герметизации очистной панели, где

1 - тюбинговое кольцо; 2 - затюбинговое пространство, заполненное бетоном; 3 - вертикальный гезенк; 4 - опорное кольцо; 5 - солевой пласт; 6 - пластификатор; 7 - металлическая крышка; 8 - резино-пластифицированная прокладка; 9 - двутавровое усиление.

Устройство для герметизации очистной панели представлено на схеме (Фиг.). От горной выработки проходится вертикальный гезенк 3. В гезенке устанавливается тюбинговая колонка, состоящая из отдельных тюбингов (тюбинговых колец 1). На тюбинговое кольцо 1 устанавливается опорное кольцо 4. На опорное кольцо ставится следующее тюбинговое кольцо и т.д. Зазор между опорным кольцом 4 и солевым пластом 5 шлифуется и заливается пластификатором, например 2-х компонентной полиуретановой смесью 6 (зазор размером не менее 60 мм между опорным кольцом и солевым пластом).

Пространство между тюбингами и породой заливается бетоном 2. На последний тюбинг устанавливается сборная металлическая крышка 7. Контакт тюбинга 1 с крышкой 7 герметизируется резино-пластифицированной прокладкой 8. Крышка 7 усилена двутавровыми балками 9.

При прорыве рассолов в горной выработке отрабатываемые панели осуществляют тампонирование гезенков 3.

При затоплении очистной панели крышка 7 предотвращает попадание рассолов в пространство гезенка 3. При прорыве рассолов в горной выработке отрабатываемой панели осуществляют тампонирование гезенков.

Данное описание и чертеж рассматриваются как материал, иллюстрирующий полезную модель, сущность которой и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле полезной модели, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.

1. Устройство для герметизации очистных панелей калийных рудников, содержащее колонку тюбинговых колец с заполненным бетоном затюбинговым пространством, отличающееся тем, что в специально пройденном от горной выработки вертикальном гезенке тюбинговые кольца в колонке установлены на опорные кольца, контакт которых с солевым пластом заполнен пластификатором, при этом колонка снабжена сборной металлической крышкой, установленной на верхнем тюбинге с герметизацией контакта тюбинг-металл резинопластифицированной прокладкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве пластификатора используют 2-х компонентную полиуретановую смесь в зазоре размером не менее 60 мм между опорным кольцом и солевым пластом.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка усилена балками, например, в форме двутавра.