Устройство охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в механизированных тупиковых горных выработках с комбайновым проведением. Цель - повышение эффективности охлаждения путем локализации тепла в зонах его выделения. Устройство включает нагнетательный вентиляционный трубопровод (ТП), в одну из секций которого включен воздухоохладитель и воздуховыпускной патрубок. Секция с воздухоохладителем снабжена обводным вентиляционным каналом. С установленным в узле его соединения с выходом нагнетательного ТП двухпозиционным переключателем воздушного потока в виде установленных на одной поворотной оси заслонок. Площадь одной из заслонок равна площади поперечного сечения вентиляционного ТП, а отношение площади второй заслонки к площади поперечного сечения обводного канала составляет 0,70-0,75. Переключатель обеспечивает возможность эффективного охлаждения выработки при работающем и остановленном комбайне. В линии связи воздухоохладителя с ТП для отвода хладоносителя установлен водоохлаждающий теплообменник. Полость для протока теплой среды теплообменника соединена с ТП технологической воды и устройством пылеподавления в призабойной зоне. Перед входным патрубком теплообменника размещен многопозиционный регулятор протока хладоносителя, выходные патрубки которого соединены с теплообменниками электродвигателя и гидросистемы комбайна. Отработанный воздух удаляется от забоя всасывающим ТП. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„„15! 6604 . А1 ио 4 Е 21 Р 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ционный трубопровод (ТП), в одну иэ секций которого включен воздухоохладитель и воздуховыпускной патрубок.

Секция с воздухоохладителем снабжена обводным вентиляционным каналом с установленным в узле его соединения с выходом нагнетательного ТП двухпоэиционным переключателем воздушного потока в виде установленных на одной поворотной оси заслонок. Площадь одной иэ заслонок равна площади поперечного сечения вентиляционного ТП, а отношение площади второй заслонки к площади поперечного сечения обводного канала составляет 0,70-0,75. Переключатель обеспечивает возможность эффективного охлаждения выработки при работающем и остановленном комбайне.

В линии связи воздухоохладителя с ТП для отвода хладоносителя установлен водоохлаждающий теплообменник. Полость для протока теплой среды теплообменника соединена с ТП технологической воды и устройством пыпеподавления в призабойной зоне. Перед входным патрубком теплообменника размещен многопозиционный регулятор протока хладоносителя, выходные патрубки которого соединены с теплообменниками электродвигателя и гидросистемы комбайна.

Отработанный воздух удаляется от за боя всасывающим ТП. 1 э.п, ф-лы, 1 ил.

И

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4376668/23-03 (22) 15.12.87 (46) 23.10.89. Бюл. Р 39 (71) Государственный Макеевский научно-исследовательский институт.по безопасности работ в горной промышленности (72) А.К. Яковенко, Г.В. Аверин и М.В. Юцкевич (53) 622.432(088.8) (56) Мясников А.А., Казаков С.П. Проветривание подготовительных выработок при проходке комбайнами. M.: Недра, 1981, с. 88-89.

G. Mucke. Technische und Virtschaftliche Konsequenzen von Klimagrenzwerten in Steinkohlenbergbau der Bundesrepublik Deutschland. — Neue Bergbautechnik, Heft 8, 1986, з. 297304. (54) УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА В

ТУПИКОВОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКЕ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в механизированных тупиковых горных выработках с комбаиновым проведением. Цель — повьппение эффективности охлаждения путем локализации тепла в зонах его выделения. Устройство включает нагнетательный вентиляИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в механизированных тупиковых горных выработках с комбайновым проведением при нагнетательно-всасывающем способе прлветривания.

i 5! бб04

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем локализации тепла н зонах его ньщеления.

На чертеже схематически изображено устройство охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке с комбайновой проходкой.

Устройство состоит иэ нагнетатель- lp ного вентиляционного трубопровода 1, в одну из секций которого нстроен воздухоохладитель 2 и воздухоныпускной патрубок 3, секция снабжена обводным каналом 4. В узле соединения обводного канала 4 с концевой секцией 5 нагнетательного воздухопровода размещен переключатель воздушного потока, выполненный в виде установленных на поворотной оси 6 заслонок 7 и 2р

8. Площадь большей заслонки 7 равна площади поперечного сечения секции нагнетательного вентиляционного трубопровода I, а площадь меньшей заслонки 8 при диаметрах нагнетательного 25 нентиляционного трубопровода и обводного канала 0,8 м составляет 0,375 м

2 или О, 70-0, 75 величины площади поперечного сечения трубопровода. Заслонки н переключателе воздушного потока закреплены на одной поворотной оси под углом (180 -g), где о — угол между осями вентиляционного трубопровода и обводного канала н узле их соединения °

Переключатель воздушного потока обеспечивает возможность охлаждения в ноэдухоохладителе 2 только той части воздуха, которая подается в выработку через воздуховыпускной патрубок 3 при работе горнопроходческого комбайна и охлаждения всего подаваемого к забою воздуха при неработающем комбайне. Воздухоохладитель 2 соединен с магистральными трубопроводами 45 для подвода 9 и отвода 10 хладоносителя, В линию воздухоохладителя 2 и с магистральным трубопроводом для отвода хладоносителя 10 встр ен водоохлаждающий теплообменник !1,,:1олость

50 для протока теплой средь1 которого соединены с трубопроводом !2 для подвода к забою выработки технологической воды на входе и с устройством 13 для пылеподанления в призабойной зоне на выходе. Перед входным патрубком водо55 охлаждающего теплообменника 11 размещен многопозиционный регулятор 1-1

/ проток 1 выходные патрубки которого соединены с входными патрубками те1;лообменных устройств, которыми снабжены электродвигатель исполнительного органа 15 и маслобак 16 горнопроходческого комбайна. Водоохлаждающий теплообменник ll снабжен обводным каналом 17 по хладоносителю. Для удаления от забоя отработанного воздуха система снабжена всасывающим трубопроводом 18. Заслонка 8 воздухораспределителя, служащая для частичного перекрытия обводного канала 4, снабжена пластинчатым удлинителем, который установлен с возможностью перемещения его в плоскости заслонки в направлении, перпендикулярном осевой линии сбводного канала. Это позволяет обеспечить регулирование расходов воздуха, поступающего через воэдуховынускной патрубок 3 и направляемого к забою выработки по секции 5 нагнетательного вентиляционного трубопровода.

Устройство работает следующим образом.

При работе горнопроходческого комбайна заслонкой 7 перекрывается поперечное сечение секции нагнетательного вентиляционного трубопровода l и охлажденный в воздухоохладителе 2 воз- . дух через воэдухоныпускной патрубок 3 поступает в приэабойную зону выработки и движется в сторону забоя эа счет депрессии, создаваемой во всасывающем трубопроводе 18. Рабочие места при этом находятся н зоне днижения охлажденного воздуха.

Непосредственно к забою выработки по концевой секции 5 нагнетательного вентиляционного трубопровода через обводной канал 4 мимо заслонки 8 поступает 257 воздуха. В связи с тем, что эта часть воздуха не попадает в зону работы горнорабочих, охлаждение

его не производится. Холодопроизводительность воздухоохладителя 2 в этом случае равна величине тепловьщелений между воздуховыпускным патрубком 3 и забоем выработки без учета тепловыделений пород плоскости забоя, разрушаемой горной массы и работающего горнопроходческого оборудования. Это позволяет нормализовать температурные условия по длине рабочей зоны выработки при понижении температуры воздуха в пределах, регламентируемых санитарными правилами по нормам температурных перепадов на рабочих местах. Этим обеспечивается также воз1516604

MoRHocTb уменьшения габаритных размеров воздухоохладителя и его аэродина— мического сопротивления, что весьма существенно при большой пг>отяженности тупиковых выработок.

Вода, подаваемая на пылеподавление при работе комбайна, иэ трубопровода 12 направляется в водоохла>кдающий теплообменник ll, по другой плоскости которого поступает хладоноситель иэ воздухоохладителя 2. В процессе теплообмена между хладоносителем и водой от последней отводится тепло. На пылеподавление вода поступает охлажденной на 12-!8 С, благодаря чему обеспечивается локализация тепловьщелений от свежеобнажаемого горного массива и разрушаемой горной массы. 20

С помощью многопозиционного регулятора 14 протока хладоноситель, поступающий из воздухоохладителя 2, направляется также в теплообменные устройства электродвигателя исполнитель- 25 ного органа 15 и маслобака 16. После отбора тепла хладоноситель поступает в обратный трубопровод !О, по которому направляется к холодильной машине.

В связи с этим исклк,чаются вынос и передача тепла и влаги вентиляционной струе теплой воды, нагреваемой в теплообменных устроиствах электродвига,телей и маслобака, используемой для

1 орошения . Примегпгтел:-.но к горнопроходческому комплексу Союз!9у хладоtt и носителсм в тегглообменных устройствах может быть локализовано 100150 кВт тепловой мощности от работы электродвигателя и гидросистемы.

При неработающем комбайне воэдуховыпускной патрубок 3 закрывается. Заслонкой 7 перекрывае"ся обводной канал 4. Г)хлажденнь>й в воздухоохладителе 2 воздух по концевой секции 5 на45 гнетательного вентиляционного трубопровода направляется к забою выработки. С помощью регулятора )4 протока перекрывается подача хладоносителя через водоохлаждающий теплообменник 11 и теплообменные устройства 15 и 16.

Из воэдухоохладителя 2 хладоноситель поступает в трубопровод 10 по обводному каналу 17. Достигаемое при этом увеличение расхода хладоносителя и охлаждаеюго в воэдухоохладителе 2 воз5 духа способствует увеличению холодопроизводительности воэдухоохладителя которая в данном случае достаточна для нормализации тепловых условий в приэабойной рабочей зоне выработки.

Холодопотреб>ность выработки, г|роводимой комбайном 4ПП-2 на глубине

1200 м, где температура горных пород составляет 45-48 С, а воздух охлаждается сосредоточенно, составляет в среднем 180-220 тыс.ккал/ч. Рассредоточенное охлаждение воздуха согласно шахтным исследованиям обеспечивает снижение холодопотребности выработки при достижении одинаковых параметре в воздуха в рабочей зоне на 40-607..

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1, Устройство охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке, включающее холодильную машину, подключеннук> к трубопроводу технологической воды и к трубам для подвода и отвода хладоносителя к воэдухоохладителю, установленному в секции нагнетательного вентиляционного трубопровода, имеющей воэдуховыпускной патрубок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це— лью повышения эффективнос.ти охлаждения путем локализации тепла в зонах его выделения, секция с воздухоохла— дителем снабжена обводным вентиляционным каналом с установленным в узле его соединения " нагнетательным трубопроводом двухпозиционным переключателем воздушного потока, выполненным в виде размещенных на однои поворотной оси заслонок, площадь одной из которых равна площади поперечного сечения вентиляционного трубопровода, а отношение плошади второй заслонки к площади поперечного сечения обводного канала составляет 0,70-0,75, при этом устройство снабжено установленным в линии связи воздухоохладителя с трубопроводом для отвода хладоносителя водоохлаждающим теплообменником, полость для протока теплой среды которого соединена с трубопроводом технологической воды, и многопозиционным регулятором протока хладоносителя для подсоединения водоохлаждающего теплообменника к теплообменникам электродвигателя исполнительного сргана и гидросистемы проходческого комбайна °

2. Устройство по п. l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что заслонки двухпозиционного переключателя ycта!

516604

Составитель В. Львов

Техред Л.Сердюкова Корректор T. малеп

Редактор Л. Гратилло

Заказ 6359/30

Подписное

Тираж 410

BHHHIIH 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 новлены под углом (180 -ц() друг другу, где а(- угол между осями вентийяционного трубопровода и обводного канала в узле ик соединения.

ff puyduAhher/

) fglEN