Способ регулирования температуры шахтного воздуха

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для регулирования температуры шахтного воздуха при работе самоходной техники с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) на шахтах и рудниках Севера. Цель изобретения - повышение эффективности регулирования тепловых и газовых параметров воздуха при наличии дизельного оборудования в коллекторной выработке. Способ включает формирование системы теплоаккумуляторов по обеим сторонам выработки, причем теплоаккумуляторы, расположенные на одной стороне выработки, соединяют теплообменными скважинами и сопрягают с коллекторной выработкой. Основную вентиляционную струю подают по коллекторной выработке. Подачи дополнительного количества воздуха, необходимого для разжижения выхлопных газов ДВС до санитарных норм, производят через теплоаккумулятор, расположенный с одной стороны коллекторной выработки, а отвод загрязненного воздуха в том же количестве осуществляют через теплоаккумулятор с другой стороны коллекторной выработки. 1 ил. ЧщГ Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Е 21 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744951/03 (22) 03.10.89 (46) 30.03.92. Бюл. hL 12 (71) Институт горного дела Севера СО AH

СССР (72) В.П.Ким, А.Ф.Галкин, М,М,Иудин и

В.И.Бордадымов (53) 622.418(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1368442, кл. Е 21 F 3/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1518538, кл, Е 21 F 3/00, 1988. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ШАХТНОГО ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для регулирования температуры шахтного воздуха при работе самоходной техники с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) на шахтах и рудниках Севера, Цель изобретеИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для регулирования температуры шахтного воздуха при работе самоходной техники с двигателями внутреннего сгорания на шахтах и рудниках Смера.

Цель изобретения — повышение эффективности регулирования тепловых и газовых параметров воздуха при наличии дизельного оборудования в коллекторной выработке.

После проведения коллекторной выработки в породном массиве создают систему теплоаккумуляторов. С обеих сторон коллекторной .выработки проходят монтажные ниши, которые соединяют теплообменными.„.. Ж,„, 172333б А1 ния — повышение эффективности регулирования тепловых и газовых параметров воздуха при наличии дизельного оборудования в коллекторной выработке. Способ включает формирование системы теплоаккумуляторов по обеим сторонам выработки, причем теплоаккумуляторы, расположенные на одной стороне выработки, соединяют теплообмен ными скважинами и сопрягают с коллекторной выработкой. Основную вентиляционную струю подают по коллекторной выработке. Подачи дополнительного количества воздуха, необходимого для разжижения выхлопных газов ДВС до санитарных норм, производят через теплоаккумулятор, расположенный с одной стороны коллекторной выработки, а отвод загрязненного воздуха в том же количестве осуществляют через теплоаккумулятор с другой стороны коллекторной выработки. 1 ил. скважинами. В один теплоаккумулятор с одной стороны выработки нагнетают дополнительное количество воздуха, которое необходимо для разжижения выхлопных газов от самоходной техники до санитарных норм, а через другой теплоаккумулятор отводят такое же количество загрязненного воздуха, причем подачу и отвод дополнительного количества воздуха выполняют равномерно по длине коллекторной выработки.

На чертеже изображена схема. поясняющая способ регулирования температуры шахтного воздуха, 1723336

На схеме обозначены коллекторная выработка 1, нагнетательный вентилятор 2, теплообменная скважина 3, монтажная ниша 4, вентиляционное окно 5 и всасывающий вентилятор 6.

Пример. Проходят коллекторную выработку 1 поперечным сечением St(,(). =

= 15 м2. Через 50 м по длине коллекторной выработки в шахматном перядке проходят монтажные ниши 2 сечением 4 — 5 м и глуби2 ной 10 м, из которых с помощью сбоечно-Gyровой машины параллельно коллекторной выработки бурят теплообменные скважины

3 диаметром 0,6 м. Из забоев первых монтажных ниш (по обе стороны коллекторной выработки) бурят вентиляционные скважины диаметром 0,6 м до поверхности. В устье этих скважин устраивают вентиляторы местного проветривания типа CBM6 производительностью 430 м /мин каждый, иэ которых один вентилятор работает на нагнетание, а другой — на всасывание, ниши оборудуют вентиляционными перемычками с окнами, которые для равномерной подачи свежего и отвода загрязненного воздуха по длине выработки имеют регулирующие заслонки.

Транспортировку руды от забоя до бункера на поверхности производят двумя Iloгрузочно-доставочными машинами ТО R

Π— 200Д с ДВС мощностью 85,7 л,с. Из-за небольшого сечения коллекторной выработки погрузочно-доставочные машины разъезжаются на поверхности или в районе сопряжения транспортного штрека с коллекторной выработкой. График движения машин такой, что в коллекторной выработке постоянно находится одна машина.

В коллекторную выработку подают воздух в количестве QU) = 560 м /мин, требуез мом для проветривания шахты без учета расхода воздуха на разжижение выхлопных газов.

Требуемую длину коллекторной выработки определяют исходя из следующего. Принимают естественную температуру породного массива равной -6 С, а средне-. эимнюю температуру воздуха, поступа)ощего в коллекторную выработку-35ОС.

В конце коллекторной выработки допустимая температура воздуха должна составить -8оC

Распределение средней температуры воздуха по длине выработки описывается следующей формулой, tl Te+(to — Te)sxP (— .L), (1) где Тв — естественная температура пород, 0С

t() — среднезимняя температура наружного воздуха, С;

К вЂ” коэффициент нестационарного теплообмена, кДж/с м К;

5 Р— периметр выработки, м;

G — расход воздуха, кг/с;

Cp — теплоемкость воздуха, кДж/кг К;

L — протяженность выработки, м.

Если температуру воздуха t> в конце

10 выработки приравнять температуре подогрева воздуха t(), то иэ (1) получают выраже,ние для определения длины коллекторной выработки

tS 6 Cð to -Те

К Р тп — Те т (2) Способ регулирования температуры шахтного воздуха, включающий проходку коллекторной выработки в породном массиве, бурение теплообменных скважин и подачу вентиляционной струи в коллекторные выработки и теплообменные скважины, отличающийся тем,что,сцелью повышения эффективности регулирования тепловых и газовых параметров воздуха при наличии дизельного оборудования в коллекторной выработке, по длине последней с обеих сторон создают систему теплоаккумуВ данном случае длину коллекторной выработки необходимо определить из рас20 хода воздуха 560 м /мин или 12,1 кг/с. Остальные параметры принимают равными:

C)) = 1,1 кДж/кг К; К г = 0,002 кДж/с м К; Р = 15,6 м. Тогда получают . 2. (= 1140 м.

Количество монтажных ниш по длине коллекторной выработки составляет

A =

=22 шт.

Среднюю температуру воздуха, выходя30 щего из теплоаккумулятора в коллекторную выработку, определяют по формуле (1): t< = — 6,9 С, т.е. дополнительное количество воздуха в теплоаккумуляторе подогревается до — 6,9 С, что позволяет значительно сократить длину коллекторной выработки.

Например, если бы не было теплоаккумуляторов, то температура воздуха в коллектор-. ной выработке t = — 12,4 С, что превышает расчетную температуру подогрева воздуха в

40 коллекторной выработке на 4,4 С. Следовательно, дополнительное количество воздуха через теплоаккумуляторы подогревает. основную вентиляционную струю воздуха на эту величину.

Формула изобретения

1723336

Составитель С. Мальский

Техред М.Моргентал Корректор H. Король

Редактор А. Orap

Заказ 1053 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1 ляторов, причем теплоаккумуляторы, расположенные на одной стороне коллекторной выработки, соединяют между собой теплообменными скважинами и сопрягают с коллекторной выработкой, при этом осу- 5 ществляют подачу дополнительного количества воздуха через аккумуляторы, расположенные с одной стороны коллекторной выработки, а через аккумуляторы. расположенные с другой стороны коллекторной выработки, отводят загазованный воздух в количестве, равном количеству дополнительно подаваемого воздуха, причем подачу и отвод дополнительного количества воздуха осуществляют равномерно по длине коллекторной выработки.