Шахтная вентиляционная установка главного проветривания

 

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для проветривания горных выработок урановых рудников и подземных АЭС. Шахтная вентиляционная установка содержит сообщенные с горной выработкой воздухоподающий и вентиляционный стволы, вентилятор, ляды переключения, вспомогательный канал, сообщенный с воздухоподающим стволом. Вспомогательный канал снабжен расположенным на поверхности воздухозабором, при этом воздухоподающий и вентиляционный стволы, а также воздухозабор вспомогательного канала расположены в одной вертикальной плоскости, причем вентиляционный ствол размещен между воздухоподающим стволом и воздухозабором вспомогательного канала. Технический результат - обеспечение высокой степени защиты от радиационного загрязнения свежего воздуха, подаваемого на рабочие места. 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и атомной технике, в частности к вентиляции подземных горных выработок урановых рудников и подземных атомных электростанций.

Работы, связанные с добычей урановых руд и эксплуатацией подземных АЭС (ПАЭС), сопровождаются повышенной радиационной опасностью из-за присутствия в рудах и горных породах урана и тория, выделяющих радионуклиды, самопроизвольный распад которых сопровождается испусканием альфа либо бета частиц.

Долгоживущие и короткоживущие радионуклиды присутствуют в атмосфере воздуха в виде аэрозолей твердых веществ и перемещаются в пространстве потоками воздуха (И.В. Павлов и др. Способ обеспечения радиационной безопасности при разведке и добыче урановых руд. М. Энергоатомиздат, 1994 г.).

При эксплуатации ПАЭС атмосфера подземных сооружений дополнительно загрязняется газоаэрозольными выбросами, образующимися при работе атомного реактора (А.А. Мадоян, В.Ф. Власик. Вентиляция атомных электростанций, М.: Энергоатомиздат, 1984 г.).

Снижение облучения персонала рудников и ПАЭС осуществляют эффективной вентиляцией, задачей которой является подача свежего, чистого воздуха на рабочие места и удаление загрязненного воздуха, т.е. путем сквозного проветривания.

Однако при направлении ветра от исходящей струи в сторону воздухозаборного устройства происходит смешение чистого атмосферного воздуха с загрязненным радионуклидами воздухом исходящей струи. Таким образом на рабочие места будет поступать уже предварительно загрязненный воздух, что приведет к дополнительному облучению персонала.

Учитывая, что изменение направления ветра происходит с той же периодичностью даже при условии размещения вентиляционных сооружений с учетом розы ветров.

Известна схема проветривания рудников, содержащая вентиляторы с всасывающими патрубками, лядами, приводами и пультом управления, воздухоподающий и вентиляционные стволы, сообщенные с подземными выработками, причем вентиляционные стволы расположены на флангах центрально расположенного воздухоподающего ствола (см. В. Б. Комаров и др. Рудничная вентиляция. М., 1969 г., стр. 340-343).

Недостатком известной схемы проветривания является возможность смешения подаваемого в шахту воздуха с исходящей струей, загрязненной радионуклидами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности признаков является шахтная вентиляторная установка главного проветривания, содержащая рабочий и резервный вентиляторы, соединенные со всасывающими каналами и диффузором, подводящий канал, связанный с вентиляционным стволом, ляды переключения и вспомогательные каналы (см. авт. Св. СССР 1425346).

Недостатком такой вентиляторной установки главного проветривания является возможность смешения свежего, подаваемого в шахту воздуха с загрязненной радионуклидами и продуктами распада исходящей струей и, как следствие, дополнительное облучение персонала.

Задачей настоящего изобретения является создание шахтной вентиляционной установки главного проветривания подземных атомных электростанций и урановых рудников, обеспечивающей высокую степень защиты от радиационного загрязнения свежего воздуха, подаваемого на рабочие места.

Поставленная задача решена путем создания шахтной вентиляционной установки главного проветривания, содержащей сообщенное с горной выработкой воздухоподающий и вентиляционные стволы, вентилятор, ляды переключения, вспомогательный канал, сообщенный с воздухоподающим стволом, отличием которой согласно изобретению является то, что вспомогательный канал снабжен воздухозабором, расположенным на поверхности, при этом воздухоподающий и вентиляционный стволы, а также воздухозабор вспомогательного канала расположены в одной вертикальной плоскости, причем вентиляционный ствол размещен между воздухоподающим стволом и воздухозабором вентиляционного канала.

Указанная совокупность отличительных признаков практически полностью исключает возможность смешения исходящей из вентиляционного ствола струи загрязненного воздуха с чистым воздухом, подаваемым в подземные горные выработки (достигаемый технический результат). Это достигается благодаря тому, что при размещении воздухоподающего ствола, воздухозабора вспомогательного канала в одной вертикальной плоскости, а вентиляционного ствола в той же вертикальной плоскости между ними, даже при самом неблагоприятном направлении ветра вдоль этой вертикальной плоскости в направлении от вентиляционного ствола к воздухоподающему стволу имеется возможность подавать воздух в подземные горные выработки через воздухозабор вспомогательного канала, который в этом случае оказывается с подветренной стороны по отношению к вентиляционному стволу, и загрязненный воздух, выдаваемый из подземных горных выработок через вентиляционный ствол, будет уноситься ветром от воздухозабора вспомогательного канала, и возможность смешения загрязненного воздуха, выдаваемого из подземных горных выработок, с чистым воздухом, подаваемым в подземные горные выработки, полностью исключается. Сущность предложенной шахтной вентиляционной установки главного проветривания поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена шахтная вентиляционная установка главного проветривания в разрезе, на фиг. 2 - сечение по А-А, на фиг. 3 - шахтная вентиляционная установка при направлении ветра от воздухоподающего ствола к вентиляционному стволу, на фиг. 4 - при направлении ветра в противоположную сторону - от воздухозабора к вентиляционному стволу.

Шахтная вентиляционная установка главного проветривания содержит воздухоподающий ствол 1, который сообщен с вспомогательным каналом 2, снабженным расположенным на поверхности воздухозабором 3, и подземные горные выработки 4. Установка содержит также вентиляционный ствол 5, сообщенный с подземной горной выработкой 4, при этом воздухоподающий ствол 1, вентиляционный ствол 5 и воздухозабор 3 вспомогательного канала 2 расположены в одной вертикальной плоскости, причем вентиляционный ствол 5 размещен между воздухоподающим стволом 1 и воздухозабором 3 вспомогательного канала 2. Воздухоподающий ствол 1 оборудован лядами 6 с приводом 7 и пультом управления 8. Установка содержит расположенный на поверхности датчик направления 9 и вентилятор 10, установленный в воздухоподающем стволе 1.

Установка работает следующим образом: при нагнетательном проветривании вентилятор 10 засасывает свежий воздух, нагнетает его через воздухоподающий ствол 1 в подземные горные выработки 4, исходящая струя загрязненного воздуха направляется по вентиляционному стволу 5 и выбрасывается в атмосферу. В зависимости от направления ветра может произойти смешение загрязненного воздуха, выданного из вентиляционного ствола, с воздухом, подаваемым в горные выработки, изобретение позволяет исключить такую возможность (фиг. 3).

При изменении направления ветра (фиг. 4) срабатывает датчик направления ветра 9, который дает команду на пульт управления 8 и привод 7 переключает ляды 6, перекрывая тем самым входное отверстие ствола 1 и открывая проход из вспомогательного канала 2 в воздухоподающий ствол 1. При этом свежий (чистый) воздух засасывается через воздухозабор 3 с надветренной стороны, а исходящая струя выдается через вентиляционный ствол 5 и уносится ветром в сторону от воздухозабора 3. Входное отверстие воздухопадающего ствола 1 при этом закрыто лядой 6. В горные выработки поступает чистый воздух, поддерживая нормальную радиационную обстановку.

Кроме вышесказанного, предлагаемая шахтная установка позволяет при возникновении угрозы пожара производить реверс струи свежего воздуха подачей команды на пульт управления 8 об изменении порядка расположения ляд 6 в зависимости от направления ветра, при этом воздухоподающим становится ствол 5, а исходящая струя направляется по стволу 1 (фиг. 5) или по вспомогательному каналу 2 (фиг. 6).

По сравнению с известными предложенная шахтная вентиляционная установка главного проветривания обеспечивает постоянную подачу в горные выработки чистого воздуха и полностью исключает возможность подачи в горные выработки воздуха, смешанного с воздухом, исходящим из проветриваемых горных выработок.

Формула изобретения

Шахтная вентиляционная установка главного проветривания, содержащая сообщенные с горной выработкой воздухоподающий и вентиляционный стволы, вентилятор, ляды переключения, вспомогательный канал, сообщенный с воздухоподающим стволом, отличающийся тем, что вспомогательный канал снабжен расположенным на поверхности воздухозабором, при этом воздухоподающий ствол, вентиляционный ствол и воздухозабор вспомогательного канала расположены в одной вертикальной плоскости, причем вентиляционный ствол размещен между воздухоподающим стволом и воздухозабором вспомогательного канала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6