Устройство взрывозащиты горного комбайна

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛин

1 4 с

Ф опиолник изовгкткния /", Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

О °

- ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3701560/22-03 (22) 08,12,83 (46) 07.01.86. Бюл. № 1 (71) Донецкий государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт "Донгипроуглемаш" и Копейский ордена Трудового Красного Знамени машиностроительный завод им. С.M. Кирова (72) А.Д. Бондаренко, Г.А. Гиршович, Е.И. Киселев и В.В. Пак (53) 622.307.002.54 (188.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 985317, кл. Е 21 F 5/00, Е 21 С 35/22, 1979.

2 ° Авторское свидетельство СССР ¹ 1133418, кл. Е 21 F 5/00, Е 21 С 35/22, 1983.

„„яО„„ ызыт д

Ш 4 Е 21 F 5/00, Е 21 С 35/22 (54)(.57)УСТРОЙСТВО ВЗРЫВОЗАЩ1ПЫ ГОРНОГО КОМБАЙНА, включающее закрепленные на комбайне вентилятор, соединительный трубопровод с водяной форсункой и водовоздушный насадок с соплом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности взрывозащиты и активизации выходящего из сопла водовоэдушного потока путем уменьшения потерь диспергированной воды на слив, сопло снабжено кольцевым выступом, размещенным на внутренней поверхности его выходного конца, при этом поверхность сопряжения кольцевого выступа с внутренней поверхностью сопла со стороны его входного отверстия выполнена по вогнутой кривой, а диаметр указанного кольцевого выступа меньше диаметра входного отверстия сопла.

12032

Изобретение отсится к горной промьппленности и может быть использовано для предотвращения вспьппек и взрывов метана в забое при работе горных комбайнов, 5

Известно устройство взрывозащиты горного комбайна, включающее закрепленные на комбайне вентилятор, трубопровод с водяной форсункой и водовоздушный насадок с входным патрубком и соплом flJ .

Недостатком этого устройства является низкая эффективность взрывозащиты иэ-за нерациональной формы водовоэдушной струи. 15

Наиболее близким к изобретению является устройство взрывозащиты горного комбайна, включающее закрепленные на комбайне вентилятор, соединительный трубопровод с водяной форсун- 2О кой и водовоздушный насадок с соплом (21 .

Недостатком данного устройства яв1 ляется относительно небольшая эффективность взрывозащиты, обусловленная малой активностью выходящего из сопла водовоздушиого потока и значительными потерями воды на силв.

Цель изобретения — повышение эффективности взрывозащиты и активизация выходящего иэ сопла водовоздушиого потока путем уменьшения потерь диспергироваиной воды на слив.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве. взрывоэащиты горного комбайна, включающем закрепленные на комбайне вентилятор, соединительный трубопровод с водяной форсункой и водовоздушный насадок с соплом, сопло снабжено кольцевым высту- аО пом, размещенным на внутренней поверхности его выходного конца, при этом поверхность сопряжения кольцевого выступа с. внутренней поверхностью сопла со стороны его входного отвер- 45 стия выполнена по вогнутой кривой, а диаметр укаэанного кольцевого высгупа меньше диаметра входного отверстия, I

На фиг. изображено устройство взрывозащиты горного комбайна, общий вид; на фиг, 2 — разрез А-А иа фиг. 1; на фиг ° 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4-12 — узел Т на фиг, 3; на фиг. !3 — то же, показа/ на работа по активизации перехода воды в водовоздушную струю; на

47 2 фиг. 14 — то же, работа устройства взрывозащиты горного комбайна.

Устройство взрывозащиты горного комбайна содержит расположенные на комбайне 1 для проведения подготовительной выработки 2 вентилятор 3, водовозшудный насадок 4, соединительный трубопровод 5 и водяную форсунку 6. Вентилятор 3 установлен на ходовой части проходческого комбайна 1 со стороны подхода свежего воздуха от вентиляционного трубопровода 7, Соединительный трубопровод

5, соединяющий вентилятор 3 с водовоздушным насадком 4, установленным иа поворотной стреле 8 с коронкой 9 и породоразрушающим инструментом 10, может быть выполнен гибким или жестKHM с шарнирным соединением и обеспечивать возможность перемещения водовоздушного насадка 4 относительно вентилятора 3 вместе с поворотной стрелкой 8 проходческого комбайна при обработке забоя при проведении подготовительной выработки 2. II !

Зодовоздушный насадок 4 состоит из входного патрубка 11, трубчатого коллектора 12 и сопел 13 для выхода

Ю нодовоздушных струй. С целью расширения области комбайновой проходки за счет повьппения эффективности и на, дежности взрывозащиты путем улучшения использования воды водовоздушный насадок 4 снабжено активаторами 14 воды, расположенными в соплах 13.

Активатор 14 выполнен в виде кольцевого выступа, расположенного по периметру внутренней поверхности выходного конца сопла 13. Набегающая поверхность 15 активатора 14 по отношению к набегающему на него водовоздушному потоку выполнена вогнутой и имеет линию 1б срыва водяных капель. Линия срыва может совпадать с выходным торцом 17 сопла !3 (фиг, 4) и не совпадать с выходным торцом 17 сопла 13 (фиг. 5-12). Активатор 14 может быть выполнен заодчо с соплом

13 (фиг. 4-7), может быть выполнен как отдельная деталь, установленная в сопла 13 и нераэъемно соединенная с ним (фиг, 10-12). Форма поперечного сечения активатора 14 может быть самая различная, но при э ом набегающая поверхность 15, образованная активатором 14, внутренней поверхностью сопла 13 и деталями крепления активатора 14 в сопле 13, на1203247

35 пример, сваркой (фиг. 8 и 9), должна быть обязательно вогнутой, выполненной в виде плавной кривой (фиг,47 и 12 ) или из нескольких криволинейных, прямолинейных или криволи- 5 нейно-прямолинейных отрезков (фиг. 811). Внутренний диаметр d активатора

14 по линии 16 срыва водных капель выполнен меньшим диаметром 0 входного отверстия сопла 13. 1О

Устройство взрывозащиты горного комбайна работает следующим образом.

При включении проходческого комбайна I включается вентилятор 3. Под действием создаваемого вентилятором 15

3 разрежения воздух засасывается из атмосферы выработки и через соединительный трубопровод 5 подается в водоводушный насадок 4. С помощью трубчатого коллектора 12 воздух подается 20 в сопла 13 и в виде воздушных струй

17 — на породораэрушающий инстумент

10.коронки 9, вытесняя и разжижая вокруг нее метан. При поворотах стрелы 8 вместе с ней поварачивается 25 водовоздушный насадок 4, образуя вокруг коронки 9 атмосферу с безопасной концентрацией метана. После подведения коронки 9 к горному массиву и непосредственно перед разрушением горного массива забоя включается вода и распыляется с помощью водяной форсунки 6. Часть распыленной воды уходит вместе с воздухом в виде основного водовоздушного потока 18, ограниченного поверхностью 19, а часть ударяется о внутреннюю поверхность сопла 13, теряет энергию и в виде водяных струй и водяных капель 20 со значительно меньшей

40 скоростью, чем скорость воздуха 21, движется к выходному отверстию соп1 ла 13 и активатору 14. Водяные струи и водяные капли 20 перемещаются по набегающей криволинейной поверхности 15 активатора 14 и достигают линии 16 срыва водяных капель, занимая положение 22. Поскольку водяные капли и струи 20 в положении 22 на линии 16 срыва движутся в направлении 23 под углом к основному водовоздушному потоку 18, происходит отрыв водяных капель от внутренней поверхности сопла 13, вход в водовоздушный поток и разделение на мелкие водяные капли 24, в результате чего водяные струи и капли при выходе из сопла 13 не сливаются на почву подготовительной выработки, а используются в водовоздушной струе 25.

Водовоздушные струи 25 после активаторов 14 сопел 13 подаются на породоразрушающий инструмент 10 коронки 9, разжижают и удаляют метан и охлаждают рабочие коронки породоразрушающего инструмента 1О и следы трения породогазрушающего инструмента 10 на забое, в результате чего обеспечиваются безопасные условия труда, исключающие возможность вспышек метана.

Предлагаемое устройство повышает эффективность предотвращения вспышек метана и эффективность взрывоэащиты за счет лучшего использования воды.

Снижение нагрева породоразрушающего инструмента способствует также уменьшению его расхода при проведении подготовительных выработок.

Опытная проверка изобретения показала возможность снизить потери воды в сравнении с известными устройствами в 3,5-6 раз.

1203247

Составитель А, Губайловский

Техред M.Ïàðoöàé Корректор Г, Решетник

Редактор А. Ворович

Филиал IIIIII "Патент" ) г. Ужгород, ул ° Проектная, Заказ 8399/38 Тираж 445 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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