Способ нормализации теплового режима тупиковых выработок и устройство для его осуществления

 

Использование: снижение температуры рудничного воздуха при электроннолучевом проведении горных выработок. Сущность изобретения: призабойную часть горной выработки с размещенным в ней электроннолучевым проходческим оборудованием периодически отделяют перемычкой и нагнетают в нее пары азота, снижая при этом концентрацию кислорода до 8-10%. В призабойном пространстве в период проходки осуществляют циркуляцию газа с его охлаждением , а затем газ вытесняют свежим воздухом и выделяют из газа азот для его повторного использования. Для подачи и удаления газа в перегородке выполнены отверстия сквозь которое пропущен трубопровод , а впуск и выпуск газа регулируется клапанами, снабженными приводом. В призабойном пространстве установлен датчик концентрации кислорода, сигнал от которого поступает на привод клапана. Охлаждение газа циркулирующего в призабойном пространстве осуществляют воздухоохладителем , размещенным также в призабойном пространстве. 1 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4833124/03 (22) 01.06.90 (46) 23.01.93. Бюл. ¹ 3 (71) Институт технической теплофизики АН

УССР (72) Л.Б. Зимин, Ю,П. Золотаренко, Э.Н, Малашенко и В,П. Черняк (56) Авторское свидетельство СССР № 1357585, кл. Е 21 F 1/00, 1987.

И,В. Ляшенко, А,Ф, Гусев "Разработка программы и методики испытаний процессов электроннолучевой технологии проведения выработок на стенде", отчет ИГД им.

А.А. Скочинского, ¹ ГР. 01823042862, М., 1986. (54) СПОСОБ НОРМАЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТОК И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование; снижение температуры рудничного воздуха при электроннолучевом проведении горных выработок. Сущность

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при электроннолучевом проведении горных выработок, Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения с одновременным уменьшением энергетических потерь.

На чертеже схематически изображено устройство реализующее предлагаемый способ, Перегородка 1, изолирующая призабойное пространство 2 от транспортной части 3 тупиковой выработки, имеет отверстие 4, „„Я „„1789730 А1 изобретения: призабойную часть горной выработки с размещенным в ней электроннолучевым проходческим оборудованием периодически отделяют перемычкой и нагнетают в нее пары азота, снижая при этом концентрацию кислорода до 8 — 10 . В призабойном пространстве в период проходки осуществляют циркуляцию газа с его охлаждением, а затем газ вытесняют свежим воздухом и выделяют из газа азот для его повторного использования. Для подачи и удаления газа в перегородке выполнены отверстия сквозь которое пропущен трубопровод, а впуск и выпуск газа регулируется клапанами, снабженными приводом. В призабойном пространстве установлен датчик концентрации кислорода, сигнал от которого поступает на привод клапана. Охлаждение газа циркулирующего в призабойном пространстве осуществляют воздухоохладителем, размещенным также в призабойном пространстве. 1 ил. сквозь которое пропущен нагнетательный вентиляционный воздуховод 5, связанный с вентилятором местного проветривания 6, расположенным в выработке со свежей вентиляционной струей 7. С помощью трубопровода 8 воздуховод 5 соединен с патрубком 9 вывода азота из воздухоразделительной установки 10, расположенной на поверхности, В месте соединения трубопровода 8 и воздуховода 5 например, как показано на схеме, в устье тупиковой выработки, расположен переключатель потоков

11. Через дополнительное отверстие 12 в перегородке 1 в призабойное пространство

1789730 пропущен трубопровод 13, соединенный противоположным концом с патрубком 14 ввода смеси газов в воздухоразделительную установку 10. В призабойном пространстве 2, кроме основного породоразрушающего оборудования — ускорителя электронов 15, размещены воздухоохладитель

16, привод 17 клапанов 18, расположенных в отверстиях перегородки, и установленный на последней датчик контроля концентрации кислорода 19, После окончания ремонтного периода проходческого цикла, когда закончено наращивание рельсового пути, трубопроводов и конвейеров, перемещение перегородки 1 и воздухоохладителя 16, а также подготовка породоразрушающего оборудования — ускорителя электронов 15, в призабойное пространство 2 по трубопроводу 8 и далее через установленный в соответствующее крайнее положение переключатель потоков 11 по воздуховоду5 нагнетают пары азота, Вытесняемый через дополнительное отверстие 12 воздух, в котором постепенно с ...""-,ñÿ концентрация кислорода и повышается концентрация азота, при помощи трубопровода 13 изолируют от вентиляционной струи и подают к патрубку ввода смеси газов 14 воздухоразделительной установки 10. Тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики последней, поскольку для приготовления азота используется воздух, обогащенный его парами, и исключается попадание этих паров в шахтную вентиляционную сеть. При снижении концентрации кислорода в призабойном пространстве до

8 — 10 h, по сигналу датчика 19 срабатывает система клапанов 18 с приводом 17, изолируя призабойное пространство от транспортной части выработки путем герметизации перегородки 1, после чего начинается безлюдный рабочий период проходческого цикла, в течение которого выделяемая ускорителем электронов 15 избыточная теплота нейтрализуется путем принудительной циркуляции заполняющей призабойное пространство 2 смеси газов через воздухоохладитель 1. При этом исключаются энергетические потери на ионизацию постоянно обновляющихся объемов воздуха и, благодаря пониженной концентрации кислорода, Формула изобретения

Способ нормализации теплового режима тупиковых выработок при безлюдной

50 сокращаются объемы образующихся газовых вредностей — озона и окислов азота. Тем самым повышается надежность нормализации теплового режима. Принятое в заявляемом способе ограничение концентрации кислорода значениям 8 — 10%, до которого необходимо ее снижать в призабойном пространстве обусловлено минимумом затрат.

При больших значениях газовая смесь сохраняет повышенную способность к образованию как озона, так и окислов азота под действием ионизирующего излучения, что связано с непроизводительными энергозатратами в излучателе, а для достижения более низкой концентрации кислорода необходимо значительное повышение затрат энергии в воздухоразделительной установки и затрат времени на обогащение призабойного пространства азотом. Избыточная теплота отводится при помощи холодоносителя, циркулирующего между воздухоохладителем 16 и источником холода, в качестве которого может служить либо градирня, либо теплоиспользующая установка, расположенные на поверхности. В частности, при благоприятных температурных режимах циркулирующих сред, эта избыточная теплота может быть использовано в теплонасосном устройстве, частично обеспечивающемм охлаждение воздухоразделительной установки 10. После окончания рабочего периода проходческого цикла, когда ускоритель электронов 15 остановлен, переключатель 11 устанавливают в противоположное крайнее положение, перекрывая трубопровод 8, открывают клапана 18, и при помощи вентилятора местного проветривания 6 и воздуховода 5 из выработки со свежей вентиляционной струей 7 нагнетают свежий воздух в призабойное пространство

2, удаляя из него смесь газов через отверстие 12 по трубопроводу 13 к воздухоразделительной установке 10. После разгерметизации перегородки 1 обеспечивается доступ людей в призабойное пространство 2 для осуществления операций ремонтного периода проходческого цикла, во время которого проветривание тупиковой выработки осуществляется по обычной нагнетательной схеме и, ввиду отсутствия тепловыделений, затруднений не вызывает. электроннолучевой проходке, включающий изоляцию призабойного пространства с расположенным в нем породоразрушающим оборудованием от транспортной части

1789730

Составитель И,Федяева

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Т,Шагова

Заказ 337 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 тупиковой выработки, подачу в призабойное пространство свежего воздуха и его охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения с одновременным изменением энергетических потерь, в призабойное пространство нагнетают пары сниженного азота снижают концентрацию кислорода до

8 — 107, после чего осуществляют циркуляцию газа в призабойном пространстве с одновременным его охлаждением, причем концентрацию кислорода поддерживают в вышеуказанных пределах на протяжении всего рабочего цикла, после окончания которого газ вытесняют из призабойного пространства свежим воздухом, при этом из смеси газа выделяют азот для повторного использования в следующем цикле, 2, Устройство для нормализации теплового режима тупиковых выработок при безлюдной электроннолучевой проходке, включающее перегородку с отверстием, отделяющую призабойное пространство от транспортной части горной выработок, воздуховод, пропущенный через отверстие в перегородке, воздухоохладитель, установленный в призабойном пространстве, дат5 чик контроля концентрации кислорода, размещенный на перегородке в призабойном пространстве, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности с одновременным снижением энергетических по1р терь, оно снабжено воздухоразделительной установкой с патрубком ввода смеси газов и патрубком вывода азота, размещенной за пределами тупиковой выработки, при этом последний соединен с воздуховодом с воз15 можностью переключения потоков,.е перегородке выполнено дополнительное отверстие, сквозь которое в призабойное пространство пропущен трубопровод, сообщенный с патрубком ввода смеси газов, причем перегородка снабжена клапанами с приводом, установленным в отверстиях, а привод сообщен с датчиком контроля концентрации кислорода.