РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ |
(19)
RU
(11)
(13)
C2
|
|||||
|
||||||
| Статус: | не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021) |
| Пошлина: | учтена за 5 год с 27.12.2011 по 26.12.2012. Возможность восстановления: нет. |
|
(21)(22) Заявка: 2007149372/03, 26.12.2007 (24) Дата начала отсчета срока действия патента: (45) Опубликовано: 27.09.2009 Бюл. № 27 (56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1145144 A1, 15.03.1985. SU 1709899 A3, 30.01.1992. RU 2055206 C1, 27.02.1996. RU 2317243 C2, 07.11.2005. US 2003051916 A1, 20.03.2003. US 2004242405 A1, 02.12.2004. Ю.Н.СТРЕЛОВ и др. Космические исследования. T.XIV, Вып.1. - М.: АН СССР, 1976. Адрес для переписки: |
(72) Автор(ы):
(73) Патентообладатель(и):
|
(54) СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ШАХТ И РУДНИКОВ НА КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ
(57) Реферат:
Изобретение относится к горному делу, в частности к способам строительства изолированных герметичных шахт, рудников и горнобуровых выработок, используемых для укрытия людей, а также для ведения геологоразведочных работ и разработки месторождений полезных ископаемых в горных породах космических объектов. Способ строительства шахт и рудников на космических объектах включает вскрытие верхних горизонтов одним из стволов, вскрытие нижнего горизонта через главный ствол и выдачу породы от проходки каждого ствола и горизонтов по соседнему стволу. Сооружение главного и вспомогательного стволов производится буровым станком с шахтным копром из здания-укрытия, связанного с космическим кораблем. После забуривания того или иного ствола на их устья устанавливают герметизирующие и теплоизоляционные полки. Продолжают сооружение вначале вспомогательного ствола, вскрывающего верхний горизонт, затем продолжают сооружение главного ствола, верхний горизонт соединяет оба ствола. Выдачу породы от проходки каждого ствола и горизонтов производят по соседнему стволу через здание-укрытие и шлюзовую камеру с помощью тележки. Верхний горизонт продолжают сооружать до выхода на борт кратера космического объекта, выход горизонта оборудуется шлюзовой камерой. Изобретение позволяет обеспечить безопасность проведения буровых работ и снизить материальные затраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к горному делу, в частности к способам строительства изолированных (герметичных) шахт, рудников и горнобуровых выработок, используемых для укрытия людей, а также для ведения геологоразведочных работ и разработке месторождений полезных ископаемых в горных породах космических объектов.
Известен способ бурения скважин на космическом объекте с твердой поверхностью - планете Луна, с отбором керна («Космонавтика», энциклопедия, изд-во «Советская энциклопедия», 1985, стр.223). Этот опыт показателен тем, что можно бурить скважины на космических объектах, а следовательно, сооружать горные объекты, в том числе вести строительство шахт на космических объектах с твердой поверхностью.
Известен «Способ строительства шахты» (АС СССР, №891935, 23.12.81, БИ №47), включающий вскрытие подготавливаемых горизонтов углубкой стволов под защитой природных целиков, после вскрытия первого подготавливаемого горизонта одним из стволов осуществляют вскрытие нижних горизонтов следующим стволом с выдачей породы на первый подготавливаемый горизонт.
Недостатками данного способа являются:
- необходимость оставлять природные целики в том или ином стволе на первом этапе сооружения шахтного ствола, а затем вновь возвращаться в этот ствол и разрабатывать оставленный природный целик, что осложняет ведение технологических операций строительства шахты;
- выдавать породы через подготовленный горизонт, что также усложняет процесс строительства шахты.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является «Способ строительства шахты» (АС СССР, №1145144, 15.03.85, БИ №10).
Способ включает вскрытие подготавливаемых верхних горизонтов одним из центрально-сдвоенных стволов, вскрытие нижних горизонтов другим стволом и выдачу минеральных, рудоносных отложений и породы от проходки каждого ствола по соседнему стволу, в пределах верхних горизонтов сооружают капитальный рудоспуск в приствольной части первого ствола и вспомогательный рудоспуск в приствольной части второго ствола.
Основными недостатками данного способа являются:
- длительные сроки углубки стволов и подготовки вскрываемых нижележащих горизонотов;
- сооружение рудоспусков в приствольных частях стволов, что ведет к удорожанию строительства шахты и усложнению технологических операций во время эксплуатационных работ.
Задачей предлагаемого технического решения является создание способа строительства шахты и рудников на космических объектах, позволяющего обеспечить безопасность проведения буровых работ и снижающего материальные затраты.
Задача решается за счет того, что предложен способ строительства шахты и разработки месторождения на космических объектах, который включает вскрытие верхних горизонтов одним из стволов, вскрытие нижнего горизонта через главный ствол. Выдачу породы от проходки каждого ствола и горизонтов по соседнему стволу и отличается от наиболее близкого технического решения тем, что:
- сооружение главного и вспомогательного стволов производится буровым станком с шахтным копром из здания-укрытия, связанного с космическим кораблем, что ускоряет процесс сооружения шахты и уменьшает материальные затраты;
- после забурки того или иного ствола на их устья устанавливают герметизирующие и теплоизоляционные полки, что позволяет обеспечить безопасность проведения буровых и вспомогательных работ;
- сооружают вначале вспомогательный ствол, вскрывающий верхний горизонт, что упрощает и удешевляет строительство шахты или рудника;
- верхний горизонт соединяют оба ствола, что упрощает и удешевляет строительство и эксплуатацию шахты или рудника;
- верхний горизонт продолжают сооружать до выхода на борт кратера, он оборудуется шлюзовой камерой, что позволяет обеспечить безопасность космического персонала в период эксплуатации шахты или рудника.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежом, на котором изображена стадия сооружения шахты, рудника.
На поверхности 1 планеты сооружают шахту, рудник 2, представленную главным 3 и вспомогательным 4 стволами. Оба ствола соединяются верхним горизонтом 5. Через главный ствол 3 вскрывается нижний горизонт 6. Сооружение главного 3 и вспомогательного 4 стволов производится бурением, осуществляемым шахтным копром 7 с буровым станком 8 из здания-укрытия 9, связанного с космическим кораблем 10. После забурки того или иного ствола 3 или 4 на их устья 11 и 12 устанавливают герметизирующие и теплоизоляционные полки 13 и 14. Продолжают сооружение вначале вспомогательного ствола 4, вскрывающего верхний горизонт 5. В месте вскрытия сооружают камеру 15. Продолжают сооружение главного ствола 3, применяя буровой снаряд 16 с забойным двигателем 17 и буровым наконечником 18, позволяющим бурить опережающую скважину 19 и расширять ее. Оба ствола, главный 3 и вспомогательный 4, оборудуются лестницами или лифтами (на чертеже не показаны). Верхний горизонт 5 соединяет оба ствола 3 и 4, его продолжают строить в ту или иную сторону до выхода 20 на борт кратера планеты, выход 20 горизонта 5 оборудуется шлюзовой камерой 21. Выдача породы от проходки каждого ствола и горизонтов производится по соседнему стволу через здание-укрытие 9 и шлюзовую камеру 22 с помощью тележки 23 или по верхнему горизонту 5 через шлюзовую камеру 21. Кроме указанных стволов главного 3 и вспомогательного 4 могут сооружаться и дополнительные стволы, имеющие выход на поверхность планеты и выполняющие функции спасательных, выхлопных (воздухосбрасывающих) и т.д. (на чертеже не показаны). Ряд камер 15 и 24 и других (на чертеже не показаны) оборудованы для обеспечения жизнедеятельности людей в недрах планеты. Это могут быть электростанции, воздухонагнетательные станции, пищеблоки, спальные комнаты и комнаты отдыха, склады, хранилища и др. Другой ряд камер 25 выполнен и оборудован для ведения геолого-разведочных работ. Буровые станки 26, 27, 28 и другое оборудование используют для сооружения скважин: опережающих 29, нисходящих 30, восстающих 31 или наклонно-восстающих 32. А также ведут работы по добыче и переработки полезных ископаемых, найденных в недрах планеты. При окончании работ на планете и при аварийных ситуациях космонавты (экипаж) могут воспользоваться вспомогательным стволом 4, который через устройство 33 контактирует с аварийным люком 34 космического корабля 10.
При этом для выполнения спасательных работ дополнительно сооружают выработки и скважины большого диаметра, которые оборудуют лифтами, лестницами и спецлестницами - устройствами для вывода космического персонала в зону космических кораблей или посадочных ступеней.
Работы на большинстве этапов могут производится с автоматическими и полуавтоматическими установками, механизмами с дистанционным управлением, в том числе с управлением непосредственно из космического корабля.
Вначале сооружают шахты и колодцы с копром и укрытием, затем камеры и все для комфортного жилья производственного и вспомогательного подземного помещения со всеми жизненно необходимыми инженерными коммуникациями, оборудованием и технологической оснасткой. По мере разработки минеральных ресурсов, например полиметаллических рудных тел, производится их обогащение и создаются помещения и комплексы подземного космического поселения с запасными системами безопасности. Концентраты минеральных ресурсов также по горным выработкам будут доставляться на космические корабли или их посадочные ступени, а затем на Землю.
Учитывая отсутствие обычной атмосферы и воды, наличие жесткого космического излучения и большие перепады температуры, в предложенном способе особо принимаются необходимые меры по созданию защищенных условий деятельности персонала.
Возможно применение данного способа для строительства стратегически важных объектов гражданского и военного назначения.
Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить безопасность проведения буровых работ и снизить материальные затраты при строительстве шахт и рудников на космических объектах.
Формула изобретения
1. Способ строительства шахт и рудников на космических объектах, включающий вскрытие верхних горизонтов одним из стволов, вскрытие нижнего горизонта через главный ствол и выдачу породы от проходки каждого ствола и горизонтов по соседнему стволу, отличающийся тем, что сооружение главного и вспомогательного стволов производится буровым станком с шахтным копром из здания-укрытия, связанного с космическим кораблем, после забуривания того или иного ствола на их устья устанавливают герметизирующие и теплоизоляционные полки, продолжают сооружение вначале вспомогательного ствола, вскрывающего верхний горизонт, затем продолжают сооружение главного ствола, верхний горизонт соединяет оба ствола, а выдачу породы от проходки каждого ствола и горизонтов производят по соседнему стволу через здание-укрытие и шлюзовую камеру с помощью тележки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что верхний горизонт продолжают сооружать до выхода на борт кратера космического объекта, выход горизонта оборудуется шлюзовой камерой.
ИЗВЕЩЕНИЯ
PD4A Изменение наименования, фамилии, имени, отчества патентообладателя
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (RU)
Дата публикации: 10.04.2012
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 27.12.2012
Дата публикации: 20.10.2013