Горная термовлагоаккумулирующая выработка

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано на рудниках и шахтак для нормализации процессов тепломассопереноса в горных выработках . Цель изобретения - улучшение тепломассообменных процессов в выраIf ботке при сокращении ее длины за счет интенсификации турбулизации воздушных струй. Выработка 1 содержит теплообменную поверхность в окружающих горных породах, образованную почвой , кровлей и боковыми стенками. Выработка 1 выполнена с периодически изменяющимся сечением по ее длине. Длину и радиус каждого участка 2 расширения сечения выработки и расстояние между этими участками определяют по математической фррмуле. Расширения .выполнены в боковых стенках и кровле и по периметру сечения выработки. Расширение имеет вид спиралевидной канавы, расположенной по длине выработки, а длина спирали кратна 1/2 длины полного витка спирали . Такая конструкция выработки обеспечивает интенсивное перемешивание воздушной струи и м.б. использована для предотвращения слоевых скоплений горючих и вредных газов в почве или кровле. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. li с S (Л 00 а 00 4 iU СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РЕСПУБЛИК

09) (И) (51)4 Е 21 Р 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4046474/22-03 (22) 31.03.86 (46) 23.01.88. Бюл. 11- 3 (71) Ленинградский горный институт им. Г. В. Плеханова (72) Ю. В. Шувалов, М. А. Розенбаум, О. В. Платонова, А. И. Шор

О. В. Ковалев, Г. П. Хавротин и Б. А. Крайнев (53) 622.413.4(088.8) (56) Щербань А. Н. и др. Руководство по регулированию теплового режима шахт. М.: Недра, 1977, с. 358.

Дядькин Ю, Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Севера.

M.: Недра, 1968, с. 206 ° (54) ГОРНАЯ ТЕРМОВЛАГОАККУ1р)УЛИРУЮЩАЯ

ВЫРАБОТКА (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано на рудниках и шахтах для нормализации процессов тепломассопереноса в горных выработках. Цель изобретения - улучшение тепломассообменных процессов в выработке при сокращении ее длины за счет интенсификации турбулизации воздушных струй. Выработка 1 содержит теплообменную поверхность в окружающих горных породах, образованную почвой, кровлей и боковыми стенками. Выработка 1 выполнена с периодически изменяющимся сечением по ее длине.

Длину и радиус каждого участка 2 расширения сечения выработки и расстояние между этими участками определяют по математической формуле.

Расширения .выполнены в боковых стенках и кровле и по периметру сечения выработки. Расширение имеет вид спиралевидной канавы, расположенной по с ф длине выработки, а длина спирали кратна 1/2 длины полного витка клира- (/) ли. Такая конструкция выработки обеспечивает интенсивное перемешивание С воздушной струи и м.б. использовака для предотвращения слоевых скоплений горючих и вредных газов в почве или кровле. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1368443

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано на рудниках и шахтах для нормализации процессов тепломассопереноса в горных выработках.

Цель изобретения - улучшение тепломассообменных процессов в выработке при сокращении ее длины за счет ( интенсификации турбулизации воэдуш- 10 ных . струй, На фиг. 1 показана горная термовлагоаккумулирующая выработка, выполненная с расширением площади поперечного сечения по всему периметру вы- 15 работки; на фиг. 2 и 3 - горная термовлагоаккумулирующая выработка

1, содержащая расширения в боковых стенках и кровли (эта вырабдтка может быть использована как транспорт- 20 ная); на фиг. 4-6 - теплообменная выработка, которая содержит участки с расширением площади поперечного сечения выработки вдоль ее продольной оси по длине спирали, кратной 1/2 длины полного витка спирали.

Основная выработка 1 с радиусом

r содержит периодически повторяющиеся расширения 2 с радиусом rÄ,, а расстояние между расширениями состав- З0

/ ляет 1 . Параметры участка расширения выработки и расстояние между этими участками определяются из предлагаемых соотношений, Предлагаемые конструкции горных ЗЬ термовлагоаккумулирующих выработок с периодически изменяющимися сечениями определенной формы и параметров обеспечивают интенсификацию тепломассообменных процессов рудничного возду- . 40 ха и окружающих пород.

Пример. В условиях калийных рудников, где комбайновое проведение горных выработок сравнительно недорого, представляется целесообразным 45 создание термовлагоаккумулирующих выработок для нормализации термовлажкостных параметров рудничного воздуха поступающего в очистные и подготовительные забои. 50

Согласно изобретению для интенсификации тепломассообменных процессов горную выработку выполняют в виде воздуховода с периодически изменяющимся сечением и содержащей участки с расширением площади поперечного сечения по всему периметру выработки.

Определяют параметры участков расширения

Оэ4420 = 7,59 ();

r, = 1,5 (м); r = 2,08 (м);

= K r, = 16,56 (м).

Установим параметр расширения r по устойчивости горной выработки: т, = г„. (1- ) = 2,8м

Принимаем значение r = 2,08 м.

В условиях калийных рудников рас-! ширения с параметрами r 1, 1 легко могут быть выполнены специальной машиной МГ, основным назначением которой являются производство врубов под гидроперемычки и проходка рассолосточных канав. Конструкция машины

МГ позволяет производить расширения в любом направлении по всему периметру выработки, в том числе и выполнять расширения в виде спирали.

Таким образом, протяженность горной термовлагоаккумулирующей выработки предлагаемой конструкции с расширением указанной формы и определенных параметров по сравнению с "гладкой" выработкой может быть уменьшена на 35-407 и сос-авит L = 1960 м (в базовом варианте Lr = 3023 м).

Следует отметить, что предложенная конструкция горной выработки, обеспечивающая интенсивное турбулентное перемешивание воздушной струи, может быть использована для предотвращения слоевых скоплений горючих и вредных газов в почве или кровле выработок, интенсификации процессов адсорбции вредных газов окружающими породами и т.п., т.е. во всех трех случаях, где требуется высокая турбулентность воздушной струи.

Предложенное изобретение может быть использовано на калийных и соляных рудниках, угольных шахтах и других горных предприятиях для нормализации термовлажностных и газовых параметров рудничного воздуха.

Формула изобретения

1. Горная термовлагоаккумулирующая выработка, включающая теплообменную поверхность в окружающих горных породах, образованную почвой, кровлей и боковыми стенками, о т л и ч а ю1368443

044ь.

1 а

° . (1,5 ro го (1 ) где 1

0 а а, юг.2 щ а я с я тем, что, с целью улучшения тепломассообменных процессов в выработке при сокращении ее длины за счет интенсификации турбулизации воздушных струй, выработка выполнена с периодически изменяющимся по ее длине сечением, причем длина и радиус каждого участка расширения сечения выработки и расстояние между этими участками определяются из следующих математических выражений: длина участка расширения, м; длина основной выработки, м; коэффициент структуры вентиляционной струи; радиус расширения выработки, м; - параметр, характеризующий допустимый предел снижения срока службы горной выработ"

5 ки; а - эмпирический коэффициент;

1 — расстояние между участками расширения, м;

К - эмпирический коэффициент.

2. Выработка по п. 1 о т л и ч а ю щ а я с я тем, что.расширения выполнены по периметру поперечного сечения выработки.

3. Выработка по п. 1, о т л ич а ю:.щ а я с я тем, что расширения сечения выполнены в боковых стен ках и кровле выработки.

4. Выработка по п. 1, о т л и20 ч а ю щ а я с.я тем, что расширение сечения выполнено в виде спиралевидной канавы, расположенной по длине выработки, причем длина спирали кратна 1/2 длины полного витка спи25 рапи.

1368443

Фиг. 3

1368443 ь Ъ

l

Составитель И. Аллагулов

Редактор В. Данко Техред M.Äèäûê Корректор M. Демчик

Заказ 211/29

Тираж 426 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