Способ проветривания тупиковой выработки

 

СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКИ, включающий подачу чистого воздуха в выработку и разделение находящегося в ней воздуха на противоположно направленные потоки посредством подающего и выдающего эжекторов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания выработок за счет интенсификации удаления загрязненного воздуха из забоя,осуществляют по-. дачу чистого воздуха в забой посредством нагнетательного трубопровода, при этом подающий эжектор устанавливают от груди -забоя на расстоянии дальности его струи истечения, а вы, дающий Эжектор устанавливают от подаю-, § щего на расстоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения , |ГЛ и от конца нагнетательного трубопровода .на расбтоянии, не превышающем суммы дальностей струй истечения из нагнетательного трубопровода и выдающего эжектора. ю ел оо 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Е 21 Р 1 00

1;

/3, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! ! !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3556003/22-03 (22) 21.02.83 (46) 23.11.84. Вюл. У 43 (72) Е.К.Алексеев (71) Всесоюзный научно-исследователь

- ский институт безопасности труда в горно-рудной промышленности (53) 622,445(088.8);. (56):1.Tðîÿíîâñêèé В.Н., Вабинцев Ю, П.

Исследование закономерностей развития двух взаимодействующих параллельных струй, направленных иэ противопбложных .углов помещения. - Сборник Результаты экспериментальных исследований по вопросам промыапенной вентиляции r ВЦНИИОТ ВЦСПС М.r 1974 с.14-30.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 114873, кл. Е 21 F l/00, 1957

Ф (прототип), „„Su„„1125384 А (54)(57) СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ТУПИКО"

ВОЙ ВЫРАБОТКИ, включающий подачу чистого воздуха в выработку и разделение находящегося в ней воздуха на противоположно направленные потокн посредством подающего и выдающего эжекторов, о т л H ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания выработок за счет интенсификации удаления загряэненного воздуха из забоя, осуществляют подачу чистого воздуха в забой посредством нагнетательного трубопровода, при этом подающий эжектор устанавливают от груди .забоя на расстоянии дальности его струи истечения, а вы;-. дакиций эжектор устанавливают QT подаю-. е O щего на расстоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения и от конца нагнетательного трубопровода на расстоянии, не превышающем суммы дальностей струй истечения из нагнетательного трубопровода и вы- Я дающего эжектора.

«в иб

«® ®

Ю (Сл

СФ

«М

1125384

Изобретение относится к горной промышленности и мОжет быть использо вано для проветривания тупиковых гор ных выработок при ..ведении в них погрузочно-разгрузочных работ в системах разработки с торцовыми выпусками руды.

Известен способ проветривания производственных помещений в промышленной вентиляции с подачей воздуха взаимодействующими параллельными не- 10 стесненными струями, поданными из противоположных углов помещения, Указанная подача воздуха увеличивает зону интенсивного:.перемешивания воздушных масс помещения,что 15 позволяет свежему воздуху равномерно распределяться по всему объему .вентилируемого помещения (1) .

Однако данный способ невозможно применить при проветривании. тупи- 20 новых горных выработок, которые характеризуются своей значительной протяженностью, превышающей в, несколько,раз дальность проветривания противоположно направленными струями, небольшими объемами в сравнении с, выделяющимися вниз вредностями; что требует интенсивного отвода вредностей из проветриваемой выработки> а также технической сложностью организации подобного проветривания в тупиковых выработках, в которых вентиляционное оборудование и трубы можно размещать .только внутри проветриваемой тупиковой выработки ограниченных размеров.Известен способ проветривания тупи- козой выработки, включающий подачу чистого воздуха в последнюю, с использованием эффекта температурного разделения сжатого воздуха в вихревой трубе на два потока при одновремен- 40 ном перемещении этих слоев в разных направлениях эжекций струй, истекающих из вихревой трубы посредством подающего и выдающего эжекторов (2) .

Недостатками известного способа 4 проветривания тупиковых выработок являются отсутствие отвода загрязненного воздуха из тупиковой выработки, так как отвод осуществляется только за счет взаимодействия кольца теплого и холодного воздуха с потоком воздуха, проходящего по основной выработке, расположение вихревых труб на одной стойке, которое приводит к малоэф-, фективному разделению противоположно направленных струй истечения.

Целью изобретения является повышение эффективности проветривания тупиковых выработок за счет интенсификации удаления загрязненного воздуха из забоя. 60

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу проветривания тупиковой выработки, включающему по дачу чистого воздуха в выработку и разделение находящегося в ней возб5 духа на противоположно направленные потоки посредством подающего и выдающего эжекторов, подачу чистого воздуха в забой осуществляют посредством нагнетательного трубопровода, при этом подающий эжектор устанавливает от груди забоя на расстоянии дальности его струи истечения, а выдающий эжектор устанавливают от подающего на расстоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения,и от конца нагнетательного трубопровода на расстоянии, не превышающем суммы дальностей струй истечения из нагнетательного трубопровода и выдающего эжектора.

На фиг,l изображена схема предлагаемого способа проветривания; на фиг.2 — схема работы эжекторов, установленных на расстоянии, равном сумме дальности их струй истечения на фиг.З вЂ” то же, установленных на рас» стоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения.

Схема включает нагнетательный трубопровод, подающий эжектор,выдающий эжектор, тупиковую и основную вы работки.

Проветривание по предлагаемому способу осуществляется следуюшим образом.

Поток свежего воздуха из нагнетательного трубопровода подают в тупиковую выработку, который затем подхватывается установленным соосно с трубопроводом на расстоянии, равном дальности истечения струи, подающим эжектором.

Затем воздушная струя омывает грудь забоя и поступает к выдающему эжектору, установленному у противоположной стенки выработки в обратном направлении на расстоянии от подающе.-. го эжектора, равном сумме начальных участков их струй истечения, а от конца нагнетательного трубопровода на расстоянии, не превышающем суммы дальностей струй истечения из выдающего эжектора и нагнетательного трубопровода. Выдающим эжектором загрязненный воздух выдается через устье тупиковой выработки в основную .выработку.

Лабораторными исследованиями установлено, что минимальное расстоянйе между эжекторами, устанавливаемыми у противоположных стенок выработки. в обратном по отношению друг к другу направлении, должно равняться сумме начальных участков струй истечения (фиг,2) .

При указанной установке эжекторов индивидуальная дальнбсть струи прак. тически не меняется и общая длина потока,-образованного двумя эжекторами, равна сумме дальностей их индивидуальных струй (для указанных типоразмеров выработок 40-60 м) .

1125384

65

Р

Для применяемых в настоящее время типов эжекторов длина начального участка струи истечения в сравнении с ее общей длиной незначительна (около 1 м), При таком размещении эжекторов, между всасом одного из них и начальным участком струи (участком наибольшего присоединения масс) другого происходит минимальный .массообмен и наблюдается максимально возможная длина общего совместно образуемого двумя противоположными струями потока, Максимальное расстояние между эжекторами, устанавливаемыми у противоположных стенок в обратном по отношению друг к другу направлении, не должно превышать суммы индивидуальных струй истечения (фиг.3) .

При указанной установке эжекто- 20 ров для того, чтобы развернуться на границе индивидуальной дальности струи, потоку необходимо больше энергии, чем для движения в прямом нап- . равлении. 25

Поэтому на границе индивидуальной дальности струи прямой для одного из эжекторов поток не разворачивается, а продолжает двигаться по прямой и закольцовываться на всас другого эжектора.

Поскольку элементы струи истечения подс»бны как для истечения из эжектора, так и для истечения из трубопровода, то приведенные зависимости правОмочны при замене одного из эжекторов трубопроводом.

Согласно предлагаемому способу проветривания тупиковой выработки . (фиг.1) длина ее проветриваемой части равна сумме индивидуальных струй исте- 0 ч ения и з трубопровода и, двух эжект оров ., При проверке полученных закономерностей сравнивали, предлагаемый спо- соб проветривания с известным, отставание трубопровода в котором со-45 ответствует 10 м.

В качестве условной вредности ис-. пользуется раствор H SO концентрация которого в выработке фиксируется то-. чечными электролитическими датчиками 50

Смысл данного эксперимента заключается в том, что у групп забоя в модель выработки вводится определенное количество условий вредности (начальная концентрация одинакова во всех опытах), изменение уровня концентра« ции,по времени которой у груди забоя и на выходе из выработки записывается на осциллограмме.

В таблице представлены данные изменения уровня концентрации условий вредйости в тупиковой выработке во времени при проветривании,ее по предлагаемому и известному способам при одинаковых расходах через вентиляционный трубопровод.

Пример . Непосредственно перед испытанием предложенного способа проветривания определяют индивидуальные параметры струй истечения из вентиляционного трубопровода, выдающего и подающего эжекторов. Эжекторы подключаются к магистрали со сжатым воздухом, давление в которой составляет 5 атм. Индивидуальная дальность струи истечения из каждого эжектора составляет по 15 м„ а из вентиляционного трубопровода — 10 м.

Дальность струй определяется визуализацией струи .маркерами, Начальные участки струй истечения определяются по формуле

0 335 d о а

I где д — диаметр выходного отверстия эжектора, м; а — коэффициент турбулентной структуры струи.

0335028 о .О.ОВ

Проветривание по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Поток свежего воздуха из нагне1 тательного трубопровода, дальность струи истечения из которого составляет 10 м, поступает в тупиковуювыработку сечением 10,5 м р подхватывается установленным соосно с трубопроводом на расстояний от груди забоя, равном IS м,активизирующим эжектором ДУ»Б-2м,; дальность струи истечения которого 1.5 м, а начальный участок струи истечения 1 м. Через грудь забоя воздух поступает от активизирующего эжектора на установленный у противоположной стенки выработки,:. и в обратном направлении на расстоянии, равном 2 м, выдающий эжектор ДУШ вЂ” 2м,, дальность струи кото-, ого 15 м, а начальный участок струи стечения 1 м. Через выдающий эжек, ор, установленный на расстоянии 25 м от конца нагнетательного трубопровод загрязненный воздух выдается через устье тупиковой выработки в основную.

Проветривание предлагаемым способом .определяют по изменению концентрации вредности в забое методом отбора проб воздуха. За 10 мин работы по предлагаемому способу концентрация изменилась от 0,011 Ъ условной

СО до полного вымывания. При этом в выработку поступает по трубопроводу б м /с свежего воздуха, а расход воздуха через эжекторы составляет по

2 м >/c.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа проветриваний тупиковых выработок по сравнению с базовым заключаются в том, что пред1

1125384 лагаемый способ проветривания позволяет увеличить длину эффективно проветриваемой зоны тупиковой выработки при указанном вентиляцИОнном

Предлагаемый способ Известный способ

Концентрация вредности С, Ъ

У груди забоя На выходе из выработки

У груди забоя На выходе из выработки

0 15

0,07

0,2

0,1

0 105

0,13

0,13

0 12

0,14

0,1

0,04

0,07

О, 025

0,03

0,07

0 15

0,04

0,02

0,12

0,02

0,07

0,01

0,04

0,02

80

0,01

Составитель Л.Серова

Редактор. Л.Гратилло Техред Т. Фанта Корректор Г.Решетннк

Заказ 8458/25 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 j. Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Время .проветривания, с оборудовании до 35-40 м, а значит предотвратить частые разрушения вентиляционного трубопровода при ведении взрывных работ.