Способ регулирования температуры рудничной атмосферы в горных выработках

 

Изобретение относится к горной промышленности и снижает затраты на регулирование температуры рудничной атмосферы при введении горных работ с закладкой выработанного пространства . Для этого жидкую составляющую гидравлической закладки перед ее подачей в выработанное пространство предварительно охлаждают. Часть жидкой составляющей, сдренировавшей КЗ закладочного массива очищают. Очистка производится непосредственно в воздухоподающей выработке выемочного участка вблизи от очистного забоя. Воду очищают с помощью фильтровальной установки или специально оборудованного в выработке водоотстойника . Очищенную от примесей воду с помощью насосов подают к оросительным устройствам. Оросительные устройства размещены по длине воздухоподающей выработки. Орошение в воздухоподающей выработке для регулирования температуры рудничной атмосферы осуществляют в течение всего времени технологического цикла по закладке выработанного пространства. Охлаждающий эффект происходит за счет конвективноготеплообмена воздуха в лаве с охлажденным.закладочным массивом и за счет отбора тепла охлажденной водой от.вмещающих пород по длине выработки. К 00 00 «i

СОЮЗ СОВ.:ТСНИХ

С0ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3931000/22-03 (22) 17.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. У 2 (71) Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной проььппленности (?2) А.А. Мартынов, В.А. Кузин и В.И. Косак (53) 622.84(088.8) (56) Шербень А.Н. и рр. Руководство по регулированию теплового режима шахт. - M,: Недра, 1977, с. 66 — 84.

Авторское свидетельство СССР

Ф 759729, кл. E 21 Р 3/00, 1978. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ В ГОРНЫХ BbI РАБОТКАХ (57) Изобретение относится к горной промышленности и снижает затраты на регулирование температуры рудничной атмосферы при введении горных работ с закладкой выработанного пространства. Для этого жидкую составляющую гидравлической закладки перед,.SU„, 1283417 А I (5l) 4 Е 21 Р 3 00 15 00 ее подачей в вырабоганное пространство предварительно охлаждают. Часть жидкой составляющей, сдренировавшей из закладочного массива,. очищают.

Очистка производится непосредственно в воздухоподающей выработке выемочного участка вблизи от очистного забоя. Воду очищают с помощью фильтровальной установки или специально оборудованного в выработке водоотстойника. Очищенную от примесей воду с помощью насосов подают к оросительным устройствам. Оросительные устройства размещены по длине возду- хоподающей выработки. Орошение в воэдухоподающей выработке для регу- I лирования температуры рудничной атмосферы осуществляют в течение всего времени технологического цикла по закладке выработанного пространства.

Охлаждающий эффект происходит за счет конвективного. теплообмена воздуха в лаве с охлажденным закладочным массивом и за счет отбора тепла охлажденной водой от,вмещающих пород по длине выработки.

4ъ

1 283

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использо вано для регулирования температуры рудничной атмосферы в горных выработках при ведении горных работ с закладкой выработанного пространства.

Цель изобретения — снижение затрат на регулирование температуры рудничной атмосферы при ведении горных работ с гидравлической закладкой выработанного пространства.

Способ осуществляется следующим образом.

Воду из поверхностного водосборни. ка под напором подают в водоохладитель холодильной установки, где охлаждают до 4-12ОС и далее по водопроводу направляют в смесительное устройство. В смесительное устройство подают одновременно с охлажденной водой по конвейеру закладочный материал. В качестве закладочного материала используют дробленную горную породу, выдаваемую из шахты, породу шахтных отвалов крупностью до 60 мм в поперечнике ° Образующуюся в смесительном устройстве охлажденную: пульпу транспортируют в выработанное пространство лавы по системе закладочных трубопроводов. Для уменьшения нагрева пульпы по пути транспортирования при закладке выработанного пространства значительно удаленных от ствола выемочных участков закладочные трубопроводы теплоизолируют. Таким образом, в выработанном пространстве лавы намывается закладочный массив, температура которого в условиях глубоких шахт ниже на 10-15 С температуры вентиляционной струи воздуха проветриваемой выработки выемочного участка.

Воду, сдренировавшую иэ закладочного массива, отводят в отстойники по специальным водоотводящим каналам в воздухоподайщих выработках за преде,лы выемочного участка, откуда откачивают на поверхность в водосборник.

При этом часть воды, отделившейся от породы, очищают непосредственно в воздухоподающей выработке выемочного участка вблизи от очистного забоя.

Воду очищают с помощью фильтровальной установки или специально оборудованного в выработке водоотстойника. Очищенную от примесей воду с помощью насосов подают к оросительным устрой417 2 ствам, которые размещают по длине воэ духоподающей выработки. В качестве оросительных устройств применяются времени технологического цикла по закладке выработанного пространства.

Вода от орошения поступает в водоотводящий канал и отводится вместе с основным количеством воды, отделившейсН от породы, за пределы выемочного участка.

Пример. Характеристика выемочного участка. Глубина разработки.

790/910 м, мощность пласта 1,06 м, угол падения гласта 64, длина лавы 130 м; среднесуточная скорость подвигания забоя 0,9 м, расход воздуха в лаве 5,6 м /с, температура горных пород 30,5-27,5 С; система разработки сплошная; способ управления горным давлением — гидрозаклад ка выработанного пространства -с поверхности шахты; температура гидроэакладочной пульпы 22 С; объем горной породы, эакладываемой в выработанное пространство за один цикл, 620 м.", объем используемой для закладки воды 2400 мз, температура воздуха на выходе из лавы 27,2 С; необходимая холодопотребность лавы для нормализации температурных условий в соответствии с действующими правилами безопасности 50 кВт.

j0

35 различного рода форсунки, распылители. Форсунки размещают рассредоточенно по всей длине воэдухоподающей выработки.

Орошение в воздухоподающей выработке осуществляется в течение всего

При использовании предлагаемого способа для приготовления закладочной пульпы в смесительное устройство, расположенное на поверхности шахты, подается вода с температурой 12 С от поверхностной холодильной установки. Охлажденная гидросмесь транспортируется в выработанное пространство по системе теплоизолированных saкладочных трубопроводов. Время одного закладочного цикла 7-8 ч. В участковой воздухоподающей выработке ча ть холодной воды, отделившейся от закладочного массива в выработанном пространстве, очищается от примесей (фильтруется), насосом подается на форсунки, установленные по длине выработки, и самотеком отводится в водосборник главного водоотлива. Рас" пыление холодной воды производится

1283417

= 93,1 где G кБт, объем используемой для закладки воды с температурой

12 C (на один закладочный цикл); теплоемкость воды; соответственно температура воды на входе в зону выработанного пространства и в водоотливной канавке за пределами выемочного участка, С; о — полное время, в течение которого действует охлаждающий эффект одного закладочного цикла (5 сут — периодичность между циклами), с.

c„,tЬ

f0

Формула и з о б р е т е н и я

iy 5 24 3600

Составитель Б. Левчаев

Редактор M. Дыпын Техред А.Кравчук, Корректор Е. СиРохман

Заказ 7399/30 Тираж 430 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в течение всего цикла работ по закладке выработанного пространства лавы. При этом охлаждающий эффект гидравлической закладки следующий.

За счет конвективного теплообмена воздуха в лаве с охлажденным закладочным массивом

С1 =1сЫш1(с -Е ) 2,5 10" 1,06"

«130(26-12)=48,2 кВт, где d коэффициент теплоотдачи от закладочного массива к воздуху в лаве, Вт/м . С;

m — - мощность разрабатываемого пласта, м; — длина лавы, м;

k — - коэффициент интенсификации .теплообмена протекающими в лаве массообменными процессами; средняя температура воздуха в лаве, С; температура гидрозакладочной

1 смеси, С.

Охлаждающее действие воды за счет теплообмена жидкого хладоносителя и и воздуха, а также отбора тепла ох- лажденной водой от вмещающих пород по длине выработок выемочного участка при условии, что вода с первоначальной температурой 12 С при фильтрации из выработанного пространства и движении по откаточной выработке с тепературой вмещающего массива

30,5()С (в открытых канавках), а также при распылении в форсунках ее час.ти по длине участковой воздухоподающей .выработки нагревается .примерно на 4 С (данное приращение температуры соответствует, например, нагреву хладоносителя в неизолированных трубах при подаче его к воздухоохладителям выемочных участков на расстоянии

2500 м) составит

00 <(g -44) 2400 l000 4,l9 (16-l2);

Таким образом, суммарный охлаждаю20 щий эффект гидравлической закладки в выработанном пространстве выше холодопотребности рассматриваемой лавы.

Способ регулирования температуры рудничной атмосферы в горных выработках, включающий подачу рабочего агента к оросительным устройствам, размещенным по длине воздухоподающей выработки, и его распыление, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на регулирование тем3 пературы рудничной атмосферы при ведении горных работ с гидравлической закладкой выработанного пространства, жидкую составляющую гидравлической закладки перед ее подачей в вырабо40,танное пространство предварительно охлаждают, а часть жидкой составляющей, сдренировавшеи из закладочного массива, очищают и используют ее в качестве ра45 бочего агента.