Способ искусственной вентиляции глубоких карьеров

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытом способе разработки полезных ископаемых для проветривания глубоких карьеров в условиях атмосферной инверсии. Способ искусственной вентиляции глубоких карьеров включает создание в карьерном пространстве вентиляционного потока направленным действием установок, генерирующих свободные турбулентные струи. Управление потоком и поддержание необходимой для выноса загрязненного воздуха за пределы карьера дальнобойности воздуховыдающей струи, скорость и направление вентиляционного потока регулируют с помощью размещаемых в воздушном пространстве карьера плавучих надувных заграждений. Заграждения удерживаются и управляются с земли тросами посредством передвижных лебедок. Необходимую дальнобойность воздуховыдающей струи поддерживают созданием восходящего конвективного потока воздуха от нагреваемой поверхности надувного заграждения. Технический результат - снижение материальных и энергетических затрат на эффективное проветривание глубокого карьера. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытом способе разработки полезных ископаемых для проветривания глубоких карьеров в условиях атмосферной инверсии.

Известен способ искусственной вентиляции глубоких карьеров конвективными потоками воздуха, которые создаются тепловыми источниками (А.С. СССР N 325383, кл. E 21 C 47/00, 1972).

Недостатком этого способа являются большие энергозатраты на эффективное проветривание глубоких карьеров, особенно при инверсивном состоянии их атмосферы.

Известен способ искусственной вентиляции глубоких карьеров, включающий создание в карьерном пространстве вентиляционного потока направленным действием установок, генерирующих свободные турбулентные струи, управление потоком и поддержание необходимой для выноса загрязненного воздуха за пределы карьера дальнобойности воздуховыдающей струи (Бересневич П.В., Михайлов В.Л., Филатов С. С. Аэрология карьеров: Справочник. - М.: Недра, 1990, с. 205 - 207).

Недостатком прототипа является невозможность эффективно проветривать карьеры большой глубины, особенно при инверсионном состоянии их атмосферы. В этих условиях действие архимедовой силы приводит к преждевременному искривлению траектории вентиляционного потока, уменьшению рабочей дальнобойности свободных струй. Вынос вредных примесей за пределы карьера может быть осуществлен каскадом большого числа вентиляторных установок ценой экономически неоправданных материальных и энергетических затрат.

Основной задачей изобретения является снижение материальных и энергетических затрат на эффективное проветривание глубокого карьера.

Поставленная задача решается тем, что в заявленном способе искусственной вентиляции глубоких карьеров, включающем создание в карьерном пространстве вентиляционного потока направленным действием установок, генерирующих свободные турбулентные струи, управление потоком и поддержание необходимой для выноса загрязненного воздуха за пределы карьера дальнобойности воздуховыдающей струи, скорость и направление вентиляционного потока регулируют с помощью размещаемых в воздушном пространстве карьера плавучих надувных заграждений, удерживаемых и управляемых с земли тросами посредством передвижных лебедок, а необходимую дальнобойность воздуховыдающей струи поддерживают созданием восходящего конвективного потока воздуха от нагреваемой поверхности надувного заграждения.

Сущность изобретения поясняется схемой, приведенной на чертеже.

Способ искусственной вентиляции глубоких карьеров может быть осуществлен следующим образом.

На одном из верхних горизонтов карьера размещают вентиляционную установку 1 для создания наклонной нисходящей струи 2. Внизу карьера размещают вентиляционную установку 3 для создания воздуховыдающей струи 4. В зоне действия струй 2 и 4 устанавливают плавучие надувные заграждения 5 и 6, удерживаемые и управляемые с земли тросами 7 посредством передвижных (самоходных или несамоходных) лебедок 8.

Надувное заграждение 5 заполняют гелием, а аэростатическую подъемную силу и необходимое избыточное давление в его оболочке поддерживают периодическим закачиванием в нее порций несущего газа.

Надувное заграждение 6 заполняют горячим воздухом, а высокую температуру в его оболочке поддерживают, закачивая в нее через воздуховод 9 нагретый воздух. Нагрев воздуха осуществляют в калорифере 10. Избыток воздуха стравливается из оболочки 6 через клапанное устройство.

После включения установок 1 и 3 в карьерном пространстве создается вентиляционный поток, направление и скорость которого регулируют изменением угла наклона и высоты расположения заграждений 5 и 6.

Необходимая дальнобойность воздуховыдающей струи 4 обеспечивается постоянным нагревом заграждения 6 путем закачивания в его оболочку горячего воздуха. В результате теплообмена вокруг заграждения 6 создаются восходящие конвективные потоки 11 воздуха, которые сообщают дополнительное ускорение воздуховыдающей струе 4 при локальном (в зоне действия теплового излучения) снижении сопротивления инверсионной атмосферы карьера.

Способ может быть реализован в схемах искусственного проветривания с использованием только одной вентиляционной установки 3 в комплексе с заграждением 6.

Предложенный способ позволяет сократить количество установок для создания вентиляционного потока с нужными параметрами и обеспечивает снижение материальных и энергетических затрат на эффективное проветривание глубоких карьеров.

Формула изобретения

Способ искусственной вентиляции глубоких карьеров, включающий создание в карьерном пространстве вентиляционного потока направленным действием установок, генерирующих свободные турбулентные струи, управление потоком и поддержание необходимой для выноса загрязненного воздуха за пределы карьера дальнобойности воздуховыдающей струи, отличающийся тем, что скорость и направление вентиляционного потока регулируют с помощью размещаемых в воздушном пространстве карьера плавучих надувных заграждений, удерживаемых и управляемых с земли тросами посредством передвижных лебедок, а необходимую дальнобойность воздуховыдающей струи поддерживают созданием восходящего конвективного потока воздуха от нагреваемой поверхности надувного заграждения.

РИСУНКИ

Рисунок 1