Способ проветривания тупиковых горных выработок рудников и угольных шахт


 


Владельцы патента RU 2478791:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для проветривания подземных тупиковых выработок рудников и угольных шахт, опасных по газовому фактору. Способ включает использование регулирующих устройств. При этом размещают в горловине тупиковой выработки регулирующее устройство в виде металлической треугольной пирамиды с заслонками жалюзийного типа с наращиваемыми по мере продвижения тупиковой выработки потоконаправляющими секциями, которое способно перераспределять и направлять в произвольный момент времени необходимую часть общешахтного вентиляционного воздуха на проветривание тупиковой выработки без установки дополнительного источника тяги. При этом заслонки перемещаются управляемым пневмоприводом в горизонтальной плоскости. Технический результат заключается в повышении эффективности проветривания подземных тупиковых выработок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для повышения эффективности проветривания подземных тупиковых выработок рудников и угольных шахт, опасных по газовому фактору.

Известен способ проветривания тупиковой выработки путем отсоса воздуха, загрязненного угольной пылью и взрывоопасными газами с помощью дополнительного источника тяги (вентилятора местного проветривания, ВМП), установленного возле горловины тупикового хода, и специальных трубопроводов, наращиваемых по мере продвижения тупиковой выработки (Справочник по рудничной вентиляции под редакцией Н.З.Ушакова. - М.: Недра, 1977. - С.215).

К недостаткам такого технического решения можно отнести, во-первых, необходимость использования дополнительного источника тяги, во-вторых, повышение трудоемкости монтажных работ, связанных с наращиванием трубопроводов, изготовленных из жестких материалов.

Известны также следующие способы комбинированного проветривания тупиковых выработок:

а) с одним ВМП и с установкой перемычки;

б) с двумя ВМП и с установкой перемычки;

в) с двумя ВМП без перемычки (Справочник по рудничной вентиляции под редакцией Н.З.Ушакова. - М.: Недра, 1977. - С.217-219).

Общим недостатком этих способов является также необходимость использования дополнительных источников тяги и применение трубопроводов, изготовленных из жестких материалов.

Известен способ естественного проветривания тупиковой выработки за счет циркуляционного вихревого движения воздуха (Красноштейн А.Е., Файнбург Г.З. Диффузионные методы расчета проветривания шахт и рудников. - Екатеринбург: 1992. - С.148-164).

Основным недостатком данного способа является не всегда достаточно эффективная вентиляция за счет естественного воздухообмена, особенно при резких «всплесках» концентрации метана и угольной пыли.

Усовершенствованием этого способа является применение дополнительного источника тяги (ВМП), устанавливаемого в один из контуров вихревого циркуляционного движения воздуха, с помощью которого удается ускорить движение воздуха во всех остальных контурах и, таким образом, повысить эффективность проветривания (заявка на изобретение №94027800/03 от 25.04. 1994 г.).

Недостатком этого способа является также необходимость применения дополнительного источника тяги для повышения эффективности проветривания.

Известен способ проветривания тупиковых горных выработок с использованием современной разновидности технических средств автоматизации подземного оборудования - регулирующего устройства, используемого для управления распределением вентиляционного воздуха по горным выработкам (Шатилова Е.Е., Оголобченко А.С. Обоснование структуры системы автоматизации процесса проветривания угольных шахт, опасных по газу. Материалы Х Международной молодежной научной конференции «Север-геоэкотех - 2009». - Ухта.: УГТУ, 2009. - С.436). Способ основан на использовании регулирующего устройства типа «вентиляционная дверь с регулирующим окном», состоящего из вентиляционной двери, окна, двух створок, тяг и исполнительного механизма, открывающего или закрывающего створки вентиляционного окна по сигналам управляющего устройства. Открытие или закрытие вентиляционных дверей осуществляется с помощью пневматического исполнительного механизма с электрическим пневмоклапаном (поскольку при аварийной ситуации по требованиям ПБ электроэнергия на участках шахт автоматически отключается).

Основным недостатком этого способа является недостаточная эффективность самого регулирующего устройства при управлении проветриванием тупиковых выработок, так как даже в штатном режиме работы системы вентиляции дебит воздуха на проветривание тупиковых выработок за счет общешахтной депрессии, как правило, недостаточен. Установка же таких «дверей» на пути движения воздуха приведет лишь к увеличению аэродинамического сопротивления выработки. В условиях потенциально возможной аварийной ситуации такое регулирующее устройство не позволит в нужный момент направить в тупиковую выработку максимально необходимое количество вентиляционного воздуха для ее экстренного проветривания.

Целью изобретения является повышение эффективности проветривания тупиковых выработок за счет использования регулирующего устройства предлагаемой конструкции.

Поставленная цель достигается путем размещения в горловине тупиковой выработки регулирующего устройства, способного перераспределять и направлять в произвольный момент времени необходимую часть общешахтного вентиляционного воздуха на проветривание тупиковой выработки без установки дополнительного источника тяги.

На рис.1 изображены: тупиковая горная выработка 1, вентиляционный штрек 2, управляющее устройство 3, регулирующее устройство 4 с заслонками жалюзийного типа 5, пневмопривод 6, дополнительные потоконаправляющие секции 7.

Регулирующее устройство 4 выполнено в виде металлической треугольной пирамиды из уголковой стали с заслонками жалюзийного типа 5, перемещаемыми в горизонтальной плоскости управляемым пневмоприводом 6. Основание пирамиды закреплено на стене вентиляционного штрека 2 анкерными соединениями так, чтобы вершина металлической треугольной пирамидальной конструкции регулирующего устройства была направлена к груди забоя тупиковой выработки 1 вдоль ее среднего вертикального сечения с возможностью присоединения к этой вершине дополнительных потоконаправляющих секций 7, наращиваемых по мере продвижения тупиковой выработки.

Предлагаемый способ организации эффективного проветривания тупиковой выработки реализуется следующим образом. Воздушный поток движется по вентиляционному штреку 2. При изменении концентрации метана и угольной пыли в атмосфере тупиковой выработки 1 по сигналам датчиков управляющего устройства 3 пневмоприводом 6 перемещаются жалюзийные заслонки 5 регулирующего устройства 4. При этом часть воздушного потока отклоняется в сторону тупиковой выработки 1 для ее проветривания. Величина дебита воздуха, отклоненного от основного направления на тупиковую выработку, будет зависеть от величины активной поверхности (открытия-закрытия) заслонок жалюзийного типа 5 регулирующего устройства 4 в произвольный момент времени.

В условиях опасной ситуации, когда концентрации метана и угольной пыли в атмосфере призабойного пространства тупиковой выработки превысят предельно-допустимые значения, регулирующее устройство 4 предлагаемой конструкции способно направить максимально возможную часть воздуха, проходящего по вентиляционному штреку (и даже весь поток вентиляционного воздуха) на проветривание тупиковой выработки. Это в значительной мере позволит снизить вероятность взрывов метана и возгорания угольной пыли.

Способ не требует обязательного использования дополнительных источников тяги и специальных трубопроводов из жестких материалов.

1. Способ проветривания тупиковых горных выработок рудников и угольных шахт, включающий использование регулирующих устройств, отличающийся тем, что регулирующее устройство выполняют в виде металлической треугольной пирамиды из уголковой стали с заслонками жалюзийного типа, основание пирамиды закрепляют анкерными соединениями на стене вентиляционного штрека так, чтобы вершина ее была направлена к груди забоя тупиковой выработки вдоль ее среднего вертикального сечения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заслонки перемещаются управляемым пневмоприводом в горизонтальной плоскости.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что по мере продвижения тупиковой выработки к вершине пирамиды присоединяют дополнительные потоконаправляющие секции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам подогрева воздуха, подаваемого в подземные горные выработки, и может быть применено как при нагнетательной, так и всасывающей схемах проветривания.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам вентиляции при подземной разработке свиты высокогазоносных пластов угля. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено в шахтной рудничной вентиляции. .

Изобретение относится к системе вентиляции для тоннелей транспортных систем. .

Изобретение относится к вентиляционной технике, а именно к осевым вентиляторам, используемым для проветривания транспортных тоннелей и метрополитенов. .

Изобретение относится к вентиляции транспортных тоннелей. .

Изобретение относится к соединениям гибких спирально-шовных труб для шахтной и рудничной вентиляции. .

Изобретение относится к вентиляции и может быть применено для систем основной (тоннельной) вентиляции метрополитена. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено в шахтной вентиляции и вентиляторостроении. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при проветривании глубоких карьеров, расположенных в долинах крупных рек. .

Изобретение относится к вентиляционным трубам для горных выработок

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при определении динамической работы перемещения тела

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при проветривании ортов или штреков на погрузочно-доставочных горизонтах рудных шахт

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при проходке горных выработок. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и удобства обслуживания трубопровода. Трубопровод для проветривания тупикового забоя содержит заборник, трубы всасывающего тракта и устройства для скрепления их стыков. Для повышения надежности и упрощения обслуживания его заборник выполнен телескопическим из нескольких секций, уменьшающихся в диаметре к всасывающему концу. При этом заборник установлен на торце всасывающего тракта. Устройства для скрепления стыков труб всасывающего тракта между собой и заборником выполнены в виде раструбных соединений и охватывающих их стыки быстросъемных стяжных хомутов из упругого материала. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к шахтной, рудничной вентиляции и вентиляторостроению, а именно к осевым вентиляторам для местного проветривания горных выработок шахт. Задачей изобретения является создание вентилятора местного проветривания шахт, имеющего повышенные аэродинамические характеристики (давление, производительность и КПД) и обеспечивающего возможность реверсивного режима работы при изменении направления вращения рабочих колес, понижение массогабаритной характеристики вентилятора. Вентилятор включает два базовых модуля 1-й и 2-й ступеней, сопряженных между собой соединительной корпусной вставкой так, что каждый модуль содержит корпус, электродвигатель, рабочее колесо, установленное непосредственно на валу электродвигателя. Рабочие колеса 1-й и 2-й ступеней выполнены по схеме встречного вращения, цельносварными с неповоротными сдвоенными листовыми лопатками S-образной формы с переменной по радиусу рабочего колеса геометрией, рассчитанной методом «дискретных вихрей», как работающие совместно без спрямляющего аппарата из условия наименьшей акустической мощности (шума) вентилятора, наибольших КПД, давления и производительности. 10 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к шахтной вентиляции транспортных тоннелей. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей установки, повышение ее надежности и возможности быстрого монтажа и перестановки на новое место эксплуатации. Установка включает рабочий и резервный вентиляторы, каждый из которых имеет электродвигатель, коллектор и переходник, совмещенную входную коробку с поворотной заглушкой, перекрывающей вход к рабочему или резервному вентиляторам, и поворотную створку, перекрывающую выходы рабочего или резервного вентилятора в воздухоподающий канал. Над блоком вентиляторов с вентиляторами, установленными на выкатных тележках, размещен в шумопоглощающем теплоизолированном контейнере блок подготовки воздуха, в трех унифицированных воздухозаборниках которого установлены системы шумопоглощения с поворотными лядами, имеющего систему кондиционирования, выполненную в виде фреонового воздухоохладителя и электрического калорифера, позволяющих охлаждать или подогревать воздух в зависимости от температуры окружающей среды. Воздухоподающий канал блока вентиляторов снабжен противопожарным клапаном на входе в скважину. 6 ил.

Изобретение относится к шахтной и рудничной вентиляции и может быть использовано для повышения достоверности определения параметров проветривания подготовительных выработок угольных шахт и рудников, в частности аэродинамических и механических параметров гибкого деформируемого воздухопровода. Технический результат направлен на повышение достоверности определения влияния деформируемости гибких вентиляционных воздухопроводов на его аэродинамику, прогнозирование ее в ходе проведения подготовительной выработки. В выработке устанавливают воздухопровод с утечками воздуха, не превышающими 5%. Производят продувку вентилятором и измеряют расход и давление воздуха. Измеряют диаметры и длину воздухопровода. Полученные данные подставляют в зависимости удельного аэродинамического сопротивления и модуля упругости материала воздухопровода. 1 з.п. ф-лы.

В способе решение задачи достигается за счет того, что создается комплексная защита открытого двухпутного проема путем создания двух завес шиберирующего типа (1 - холодная и 2 - теплая степени защиты) и одной завесы, формирующей настилающуюся струю теплого воздуха (3-я степень защиты), а также подогрев части проникшего холодного воздуха путем смешения с теплым воздухом за счет перетекания воздуха через отверстия в стене, разделяющей двухпутный тоннель на «теплый тоннель» и «холодный тоннель». Совместная работа всех степеней защиты обеспечивает защиту от продольного, поперечного и циклонного несанкционированного проникновения наружного холодного воздуха в тоннель, в том числе защиту от замораживания конструкций. Система предназначена для реализации способа, представляет собой щелевые элементы каналов-воздуховодов для формирования плоских струй воздуха. Радиальный вентилятор в корпусе, встроенный в конструкцию завесы и забирающий воздух для формирования принудительной струи первой степени защиты непосредственно перед собой из тоннеля. Размещенные над тоннелем венткамеру и форкамеру, соединенную по раздельным каналам-воздуховодам с щелевыми элементами второй и третьей степенями защиты. Вентканалы для формирования принудительных потоков теплого воздуха, специальные сквозные отверстия в перегородке между «теплым» и «холодным» тоннелями. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх