Устройство взрывозащиты проходческого комбайна избирательного действия

 

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 F 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ где с вата периметра коронки водовоэдушной струей, равный

0,6-1,4; расстояние от сопл до коронки, мм.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3648607/22-03 (22) 19.08.83 (46) 07.02.86. Бюл. № 5 (71) Копейский ордена Трудового

Красного Знамени машиностроительный завод им. С.М,Кирова и Донецкий государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт по комплексной механизации шахт

Донгипроуглемаш" (72) А.Д.Бондаренко,Е.И,Киселев, Г,А.Гиршович, Л,И,Гапанович, Н.Г.Кочерга и В,С.Носов (53) 622.807.002 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 589429, кл. Е 21 F 5/00, 1973, Авторское свидетельство СССР

¹ 985317, кл. Е 21 F 5/00, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ВЗРЫВОЗАП(ИТЫ

ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащее вентилятор, насадок и соединительный трубопровод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что; с целью повышения эффективности предотвращения вспышек метана, насадок установлен на исполнительном органе комбайна и вы„„SU, 1209892 А полнен в виде трубчатого коллектора, входной торец которого со стороны вентилятора снабжен трубчатым патрубком с форсункой, а выходной торец со стороны коронки исполнительного органа — соплами, расположенными по дуге окружности, соосной с коронкой комбайна, при этом диамет ры выходных отверстий определяются из соотношения

4 =1 02-1 12(Dsin(- — с(.)-2 Ltg(-- — +3)j

1 К 2400

° е 2 Н L диаметр выходного отверстия сопла, мм; максимальное значение среднего значения диаметра saрубной щели, мм; угол охвата коронки водовоздушной струей, град.; количество сопл; коэффициент, характеризующий степень плотности ох1I 1

Изобретение относится к горной промышленности и предназначается для предотвращения воспламенения метана при комбайновом проведении подготовительных выработок угольных шахт.

Цель изобретения — повышение эффективности предотвращения вспышек метана.

На фиг.1 изображено устройство взрывозащиты проходческого комбаина избирательного действия, вид в плане; на фиг.2 и 3 — узел I на фиг.1, примеры исполнения; на фиг.4— разрез А-А на фиг.1; на фиг.5-8 разрез Б-Б на фиг.4, примеры исполнения; на фиг.9 — узел и на фиг.4; на фиг. 10-12 — узел III на фиг.9, примеры исполнения; на фиг.13-21 разрез В-В на фиг.9, примеры исполнения, Устройство взрывозащиты проход- ческого комбайна избирательного действия содержит установленный на проходческом комбайне 1 центробежный вентилятор 2 с рабочим колесом 3 и электродвигателем 4, насадок 5 и соединительный трубопровод 6.

Центробежный вентилятор 2 установлен на комбайне 1 и располагается так, что обеспечивает забор свежего воздуха 7 со стороны вентиляционного трубопровода непосредственно (фиг.2), или с помощью всасывающего трубопровода 8 для приближения всасывающего отверстия к свежему воздуху 7 (фиг.3). При этом вентилятор 2 может располагаться на левой или правой стороне комбайна, посредине его или на специально оборудованной площадке, Соединительный трубопровод б может быть жестким и выполняется из стали или пластмассы, гибким и выполняться гофрированным, например из вентиляционной трубы> армированными стальными кольцами, полужестким йэ резинокордовой структуры или комбинированным. Форма поперечного сечения соединительного трубопровода 6 может быть самой различной: круглой, квадратной, прямоугольной или другой, а площадь его поперечного сечения — постоянной или переменной по длине. Независимо от конструкции, формы и размеров соединительный трубопровод 6 должен обеспечивать гибкую связь вентилятора 2 с насадком 5

209892 и возможность взаимного изменения

S I0

55 положения в пространстве.

Насадок 5 установлен на исполнительном органе 9 комбайна 1 и состоит из трубчатого коллектора 10, входной торец 11 которого со стороны вентилятора 2 снабжен трубчатым патрубком 12 с форсункой 13, а выходной торец 14 со стороны коронки 15 снабжен соплами 16, Трубчатый коллектор 10 по форме может быть выполнен в виде дуги (фиг,5, 7 и 8) или в ниде трапеции (фиг.б), но может иметь и другую форму. Размеры трубчатого коллектора 10 могут . быть самыми различными и определяются производительностью вентилятора 2, создаваемым им давлением, допустимыми габаритами и газовыделением разрушаемого горного массива.

Поперечное сечение трубчатого коллектора 10 может быть круглым, овальным, прямоугольным, в виде эллипса, трапеции и другим благоприятным с соображений компоновки, удобства размещения и технологичности изготовления.

Форсунка 13 для подачи воды выполнена общей для всех сопл 16.

Она может быть различной по конструкции, форме создаваемого водяного факела, дисперсности создаваемых водяных капель„ но обязательно единой на суммарный расход воды и устанавливается в трубчатом патрубке 12, общем для всех сопл 16, что позволяет внутренние отверстия в форсунке 13 выполнить максимально большими и тем самым предотвратить их засорение изнутри твердыми включениями, имеющимися в воде, и повысить надежность устройства взрывозащиты проходческого комбай" на избирательного действия.

Сопла 16 насадка 5 могут быть цилиндрическими (фиг. 1О), коническими (фиг, 11), цилиндрическими (фиг.12). Независимо от внутренних формы и размеров и внешнего и конструктивного оформления коллектора 10, конструкции, размеров и па- . раметров форсунки 13, формы сопл, особенностью насадка 5 является то, что сопла 16 расположены по дуге окружности 17, соосной с коронкой 15 исполнительного органа .9 комбайна 1. При этом продольные оси 18 сопл 16 направлены к окружности 19 максимального значения среднего

1209

15

25

35

50

3 диаметра 0 зарубной щели 20 между корпусом 21 коронки 15 и рабочей кромкой ее породоразрушающего инструмента 22. Количество сопл 16 на насадке 5 может быть самым различным. На фиг.5 и 6 показан насадок 5 с тремя, на фиг.7 — с четырьмя, на фиг.8 -с пятью соплами 16.

При этом последние на насадке 5 могут быть расположены симметрично и несимметрично относительно входного патрубка 12. Независимо от конструкцйи, диаметры выходных отверстий сопл 16 насадка 5 определяются из соотношения

1 K 2400 д>! 02-1 12CDsin(— — oQ-2Ltg(— --+3)j

t 9

2 и L где d — - диаметр выходного отверстия сопл, мм;

D — максимальное значение сред..него диаметра зарубной щели, мм; о(— угол охвата коронки водовоздушной струей, град.;

n — количество сопл;

К вЂ” коэффициент характеризующий степень плотности- охвата периметра коронки водовоздушной струей, равный

0,6-1,4;

L — расСтояние от сопл до коронКИ, ММ.

Коэффициент К, характеризующий степень плотности охвата периметра коронки водовоздушной струей, представляет собой отношение суммарной длины участков окружности максимального значения среднего диаметра зарубной щели, покрытых водовоздушными струями, к длине дуги окружности максимального значения среднего диаметра зарубной щели на углу .

На фиг,13, 16 и 19 показано расположение водовоздушных струй 23 при значении коэффициента степени плотности охвата периметра коронки 15, равном единице (К=1), при котором окружности поперечных сечений смежных водовоздушных струй 23 при максимальном значении среднего диаметра зарубной щели касаются одна другой, соответственно для насадков 5 с тремя, четырьмя и пятью соплами 16.

На фиг.14, 17 и 20 показано расположение водовоздушных струй 23 при значении коэффициента степени плотности охвата периметра корон892 4 ки 15, большем единицы (К 1,), при котором окружности поперечных сечений смежных водовоздушных струй 23 при максимальном значении среднего диаметра зарубкой щели перекрываются одна с другой, соответственно для насадков 5 с тремя, четырьмя и пятью соплами 16, На фиг.15, 18 и 21 показано расположение водовоздушных струй 23 при значении коэффициента степени плотности охвата периметра коронки 15, меньшем единицы (К(1), при котором окружности поперечных сечений смежных водовоэдушных струй 23 при максимальном значении среднего диаметра зарубной щели находятся в некотором расстоянии одна относительно другой, соответственно для насадков 5 с тремя, четырьмя и пя.— тью соплами 16.

Устройство взрывозащиты проходческого комбайна избирательного действия работает следующим образом.

При включении проходческого комбайна 1 избирательного действия обязательно включается устройство взрывозащиты. Под действием разрежения, создаваемого вентилятором 2, отбирается свежий воздух 7 и через соединительный трубопровод 6 подается в насадок 5. В трубчатом патрубке 12 с помощью водяной форсунки 13 в воздух подается распыленная вода: воздух с водой в виде водовоздушного потока подается в трубчатый коллектор 10 насадка 5 и через сопла !6 в виде водовоздушных струй 23 направляется на зарубную щель вокруг коронки 15 °

Воздух водовоздушных струй 23 pasжижает метан в зоне разрушения горного массива, а воздух и вода охлаждают породоразрушающий инструмент 22 и след его трения íà горном массиве.

Одновременно снижение концентрации метана, являющегося в системе горючий материал — источник воспламенения горючим материалом, и предотвращение нагрева породоразрушающего инструмента и следа его трения на горном массиве до температуры вспышки метана надежно исключают появление вспышек метана и связанных с ними взрывов.

При разрушении напластований угля или породы верхней части забоя,, 1209892 фиг.2 сопровождающегося большим пылеобразованием при непосредственном разрушении и при падении и соударении отбитой горной массы, вода подается в большом количестве и при большом давлении.

При разрушении среднего и нижнего участков забоя расход и давление воды уменьшаются. При этом уменьшается скорость истечения воды из отверстия форсунки 13 и снижается сопротивление водяного факела движению воздуха, в результате чего увеличивается количество воздуха, проходящего через насадок 5 и выходящего в виде водовоздушных струй 23 из сопел 16, Уменьшение расхода воды в отличие от известных устройств не только не уменьшает количество воздуха в водовоздушной струе, но даже увеличивает его, вследствие чего снижается концентрация метана и охлаждаются породоразрушающий инструмент и его следы на породе, что способствует предотвращению вспышки метана.

1209892 б-б фиг.5 фиг. 1Ю

8-д

Фиг 15

Фиг. 18

Фиг, 17

cpvg 15

b оо ц, о оо а "oî О оо о

25 21

16 га оо о

D о

0 о оа а о о о а о о е0 0 о о 00 о о о

Фиг. 2д (Риг 19

Щг 21

ВНИИПИ Заказ 483/43 Тираж 436 Подписное

Филиал ППП "Патент „ ".Ужгород, ул.Проектная,