Способ кондиционирования воздуха в выработках выемочного участка глубокой шахты

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить экономичность способа кондиционирования воздуха путем снижения холодопотребности выработок выемочного участка. В воздухоподающей выработке и в лаве воздух охлаждают. Из выработанного пространства отсасывают утечки воздуха и за пределами выемочного участка их охлаждают до предельно допустимой для выработок с исходящей вентиляционной струей т-ры. Затем отводят утечки воздуха за пределы выемочного участка. Трубопровод для утечек выполняют теплоизолированным . При этом отсутствуют потери холода через трубопроводы хладоно- .сителя по длине вентиляционной выработки и уменьшается мощность оборудования для охлаждения утечек воздуха . 3 ил. i л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Е 21 F 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4262785/23-03 (22) 16.06.87 (46) 30.03.89. Бюл, № 12 (71) Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности и Государственный проектный институт "Донгипрошахт" (72) В.А.Кузин, А.А.Мартынов, Г.М;Цурпал и А.С.Розенберг (53) 622,413.4 (088.8). (56) Касимов О.И. и др. Изолированный отвод метана из выработанного пространства с помощью вентиляторов—

Уголь Украины, 1969, № 1.

Авторское свидетельство СССР № 1170160, кл. Е 21 F 3/00, 1983. (54) СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ВЫРАБОТКАХ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА

ГЛУБОКОЙ ШАХТЫ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспечения нормальных температурных условий в выработках выемочных участков глубоких шахт.

Цель изобретения — повышение экономичности способа кондиционирования воздуха путем снижения холодопотребности выработок выемочного участка.

Охлаждение утечек воздуха за пределами выемочного участка позволяет снизить затраты на холодильное оборудование, его монтаж, демонтаж и передвижку по выработке, трудоемкость работ по осуществлению способа кондиционирования воздуха на выемочном участке.

„„SU„„1469177 А1 (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить экономичность способа кондиционирования воздуха путем снижения холодопотребности выработок выемочного участка. В воздухоподающей выработке и в лаве воздух охлаждают. Hs выработанного пространства отсасывают утечки воздуха и sa пределами выемочного участка их охлаждают до предельно допустимой для выработок с исходящей вентиляционной струей т-ры.

Затем отводят утечки воздуха за пределы выемочного участка. Трубопровод для утечек выполняют теплоиэолированным. При этом отсутствуют потери холода через трубопроводы хладоно.сителя по длине вентиляционной выработки и уменьшается мощность оборудования для охлаждения утечек воз" духа. 3 ил.

При осуществлении предлагаемого способа отсутствуют потери холода через трубопроводы хладоносителя по длине вентиляционной выработки и уменьшается мощность оборудования для охлаждения утечек воздуха. Это обусловлено тем, что в выработках с исходящей вентиляционной струей за пределами выемочных участков допустимая температура воздуха в соответствии с санитарными нормами значительно выше, чем на выходе нз лавы (20-24 C) при осуществлении известного способа. Для угольных шахт СССР максимальная температура воздуха в о таких выработках составляет 28,0 С.

9177

50 з

146

Использование предлагаемого способа повышает эффективность кондиционирования воздуха на выемочном участке за счет уменьшения его холодопотребности, материальных и людских затрат на нормализацию .температурных условий.

На фиг.! показана схема устройства для кондиционирования утечек воздуха; на фиг.2 — технология кондиционирования воздуха в выработках выемочного участка с применением устройства при столбовой системе разработки; на фиг.3 - то же, при сплошной системе разработки.

Устройство для осуществления способа включает теплоизолированный трубопровод 1, на одном конце которого расположен всасывающий патрубок 2, а на другом - вентилятор 3.

На нагнетательной стороне вентилятора 3 к трубопроводу 4 подсоединен воздухоохладитель 5. Вентилятором

3 утечки воздуха отсасываются за пределы выемочного участка, охлаждаются в воздухоохладителе 5 и подаются в исходящую вентиляционную струю шахты, Если шахта газовая и концентрация метана в отсасываемых утечках выше допустимой правилами безопасности нормы, его разбавляют до безопасной концентрации в смесительной камере 6 и выпускают в общую исходящую вентиляционную струю.

Устройство располагается в вентиляционной выработке 7 выемочного участка и вентиляционной сбойке 8 (фиг.2 и 3). В воздухоподающем штре» ке 9 выемочного участка установлены штрековой 10 и при необходимости лавные воздухоохладители 11, которые подсоединены к сети хладоносителя

12 стационарной холодильной установки, При столбовой системе разработки (фиг.2) утечки воздуха 13 движущиеся через выработанное пространст во 14, поступают к всасывающему патрубку 2 устройства и по теплоизолированному трубопроводу 1 — воздухоохладитель 5 и далее по трубопроводу

4 направляются в исходящую вентиляционную струю 15. При сплошной системе разработки (фиг,3) утечки воздуха 13 через выработанное пространство 14 по всасывающим патрубкам

2, теплоизолированному трубопроводу

1 отсасываются вентилятором 3 и по трубопроводу 4 подаются в воздухоохладитель 5 и далее при необходимости через смесительную камеру 6 в общую исходящую струю 15 шахты. Всасывающие патрубки 2 располагаются в окнах 16, оставляемых в целиках или бутовой полосе. К трубопроводу

1 может быть одновременно подсоединен один и более всасывающих патрубков 2.

Для охлаждения воздуха в штреках и лавах применяется серийно выпускаемое отечественной промышленностью оборудование, типоразмеры которого определяются в зависимости от холодопотребности выработок и технологии выемки угля в лавах. Для охлаждения утечек воздуха могут быть применены теплообменные аппараты шахтных агрегатированных воэдухоохладителей типа АРВ.

В качестве трубопроводов для отвода утечек воздуха могут быть использованы жесткие вентиляционные ( трубы диаметром 0 5-1 0 м, покрытые теплоизоляционным материалом, допущенным к применению в шахтах. В качестве источников тяги для отсоса утечек воздуха в устройстве могут быть применены центробежные электровентиляторы BMIJ-6, ВИЦ-7 или пневматические вентиляторы BMII-4, BMII-6.

Вентиляторы серийно выпускаются отечественной промышленностью для проветривания тупиковых подготовительных выработок.

Способ кондиционирования воздуха в выработках выемочного участка осуществляют следующим образом.

Из общешахтной воздухоподающей выработки 17 воздух по штрекам 9 поступает к участковым воздухоохладителям 10, охлаждается в них до заданной температуры, определяемой расчетом, и далее по штреку поступает в лаву 18. На глубинах более

900 м при высоких нагрузках на очистные забои возникает необходимость охлаждения воздуха и непосредственно в лаве для поддержания температуры воздуха в соответствии с требованиями правил. безопасности. В этом случае воздух дополнительно охлаждается в лаве с помощью лавных воздухоохладителей 11.

Часть воздуха (до 50X) в зависимости от вида пород кровли пласта, способа управления горным давлением на выемочном участке и схемы его про1469 ветривания, поступает в выработанное пространство и, вследствие контакта с горным массивом, нагревается и поступает в лаву 18 и вентиляционный штрек 7. С увеличением глубины

5 горных работ температура горного массива возрастает, растет и температура утечек воздуха 13 и их влияние на тепловые условия в лаве и вентиляци- 1ð онном штреке.

При включенном вентиляторе 3 утечки воздуха 13 с температурой, близкой к естественной температуре горного массива на данной глубине, через всасывающий патрубок 2 поступают в теплоизолированный трубопровод 1, по которому отсасываются эа пределы выемочного участка к воздухоочистителю 5, установленному в вентиляцион- 20 ной сбойке 8. Далее по трубопроводу

4 охлажденные утечки воздуха подаются в выработку с исходящей вентиляционной струей 15 панели, крыла или шахты. В воздухоохладителе 5 утечки 25 воздуха охлаждаются до температуры, равной предельно допустимой для. подземных горных выработок. На газовых шахтах утечки воздуха 13 из выработанного пространства, представляющие собой метановоэдушную смесь, в смесительной камере 6 разбавляют до допустимой концентрации и уже после этого направляют в общую исходящую вентиляционную струю 15. На негазо35 вых шахтах охлажденные утечки воздуха из трубопровода 4 выпускают непосредственно в выработку с исходящей струей воздуха 15.

При столбовой системе разработки 4р (фиг.2) вентиляционная выработка 7 погашается вслед за подвиганием лавы

18. Всасывающий патрубок 2, представляющий собой гибкую гофрированную трубу, длина которой может изменяться в пределах кратным 1-3 и более длинам секций, из которых смонтирован трубопровод 1, располагается в верхней части сечения погашаемой

177 6 выработки 19. По мере подвигания лавы 18 длина теплоиэолированного трубопровода 1 сокращается путем отсоединения секций между всасывающим патрубком 2 и началом трубопровода 1.

При сплошной системе разработки (фиг.3) всасывающий патрубок нли патрубки 2 размещены в окнах 16, оставляемых в бутовой полосе (целике)

20 через 15-20 м. Для уменьшения подсосов воздуха из вентиляционной выработки 7 в окнах 16 выкладывают перемычки 21, которые герметиэируют.

Патрубки 2 подсоединяют к теплоизолированному трубопроводу 1. Одновременно к трубопроводу 1 может быть подсоединено не менее одного патрубка 2. При подвигании лавы 18 подготавливают новое окно 16, наращивают трубопровод 1 и подключают к нему патрубок 2. Патрубки, находящиеся от линии очистного забоя на расстоянии более 50-60 м, отсоединяют от трубопровОда 1 и герметизируют.

Формула изобретения

Способ кондиционирования воздуха в выработках выемочного участка глубокой шахты, включающий охлаждение воэцуха в воэдухоподающей выработке и в лаве, отсасывание утечек воздуха из выработанного пространства, их охлаждение и отвод по трубопроводу эа пределы выемочного участка, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности способа путем снижения холодопотребности выработок выемочного участка, охлаждение утечек производят за пределами выемочного участка до предельно допустимой для выработок с исходящей вентиляционной струей температуры, причем трубопровод для отвода утечек выполняют теплоизолированным.

1469177

1469177

212 7

Составитель И. Федяева

Техред М. Ходанич

Корректор M,Ìàêñèìèøèíåö

Редактор Ю.Середа

Заказ 1336/38 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101