Способ проветривания подземного горнодобывающего предприятия

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания подземных горнодобывающих предприятий. Техническим результатом является повышение энергоэффективности проветривания за счет действия тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги на всех типах подземных горнодобывающих предприятий, работающих по различным способам проветривания (всасывающему, нагнетательному или комбинированному) с различным количеством стволов; расширение периода использования способа (круглогодично). Согласно способу подают наружный воздух по воздухоподающим стволам за счет работы главной вентиляторной установки (ГВУ), нагревают его в шахтной калориферной установке, расположенной в поверхностном комплексе воздухоподающего ствола, при нагреве определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке. Теплопроизводительность шахтной калориферной установки и режим работы главной вентиляторной установки регулируются устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги. Наружный воздух подают по воздухоподающим стволам, используя различные способы проветривания и любое количество воздухоподающих стволов. Воздух, проходящий по подземной части горнодобывающего предприятия, нагревают при помощи электронагревательных пластинчатых элементов, расположенных в главных вентиляционных выработках, подходящих к вентиляционному стволу. В холодное время года нагревают воздух в главных вентиляционных выработках до значения температуры, при которой между стволами возникают положительные тепловые депрессии и общерудничная естественная тяга. В теплое время года, в период отключения шахтной калориферной установки, нагрев воздуха в главных вентиляционных выработках осуществляют в зависимости от соотношения затрачиваемой на работу электронагревательных пластинчатых элементов и сэкономленной на главной вентиляторной установке электроэнергии, которое вычисляется в микроконтроллерном блоке. При нагреве воздуха определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке, при этом теплопроизводительность электронагревательных пластинчатых элементов регулируется устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от требуемых величин тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги. Отводят нагретый воздух на поверхность, используя любое количество вентиляционных стволов, при этом в главных вентиляционных выработках каждого вентиляционного ствола располагают электронагревательные пластинчатые элементы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания подземных горнодобывающих предприятий.

Известен способ проветривания подземного горнодобывающего предприятия, осуществляемый с помощью системы, описанной в патенте RU №140553 от 10.05.2014 г. Способ включает подачу наружного воздуха по двум воздухоподающим стволам за счет работы главной вентиляторной установки (ГВУ), охлаждение его в системе кондиционирования воздуха (СКВ). Поступающий в первый воздухоподающий ствол воздух охлаждается в испарителе поверхностной СКВ, поступающий во второй - в испарителе подземной СКВ. Проходящий по подземной части подземного горнодобывающего предприятия воздух поступает в главные вентиляционные выработки, в которых расположены конденсаторы поверхностной и подземной СКВ, выбрасывающие теплый воздух в исходящую по вентиляционному стволу струю.

Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - подают наружный воздух по воздухоподающим стволам за счет работы главной вентиляторной установки; нагревают воздух, проходящий по подземной части горнодобывающего предприятия, установками, расположенными в главных вентиляционных выработках, подходящих к вентиляционному стволу; отводят нагретый воздух по вентиляционному стволу на поверхность.

Недостатки известного способа следующие:

- величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги будут зависеть от объема и температуры выбрасываемого из конденсаторов СКВ воздуха, т.е. регулирование их величины можно осуществлять только в ограниченном диапазоне;

- способ применим только в случае работы системы кондиционирования воздуха (СКВ), т.е. только в теплое время года;

- в способе не предусматривается автоматизация процесса проветривания;

- способ применим только на подземных горнодобывающих предприятиях, подача воздуха в которые осуществляется по двум воздухоподающим и выдача по одному вентиляционному стволам;

- способ применим только на подземных горнодобывающих предприятиях, работающих по всасывающему способу проветривания.

Наиболее близким способом к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ проветривания подземного горнодобывающего предприятия, осуществляемый с помощью системы автоматизации главной вентиляторной установки (ГВУ), описанной в патенте RU №131083 от 10.08.2013 г. Способ включает подачу наружного воздуха по двум воздухоподающим стволам за счет работы главной вентиляторной установки (ГВУ), нагрев воздуха в шахтных калориферных установках с возможностью изменения их теплопроизводительности, измерение датчиками температуры, давления либо плотномерами и датчиками расхода параметров воздуха в околоствольных дворах воздухоподающих стволов, в месте пересечения главных вентиляционных выработок с вентиляционным стволом, в канале ГВУ и калориферном канале. Информация с датчиков поступает в микроконтроллерный блок (МКБ), выдающий управляющие сигналы на механизм изменения теплопроизводительности шахтных калориферных установок и на задающее устройство электропривода ГВУ. Поступающий в подземное горнодобывающее предприятие воздух проходит по его подземной части и через главные вентиляционные выработки удаляется в вентиляционный ствол. Данный способ принят за прототип.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - подают наружный воздух по воздухоподающим стволам за счет работы главной вентиляторной установки; наружный воздух нагревают в шахтной калориферной установке, расположенной в поверхностном комплексе воздухоподающего ствола; при нагреве воздуха в шахтной калориферной установке определяют величины тепловых депрессий и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке с помощью данных, полученных с датчиков температуры, давления, либо плотномеров и датчиков расхода воздуха, установленных на входе в воздухоподающие стволы, в их околоствольных дворах, в главных вентиляционных выработках и в поверхностном комплексе главной вентиляторной установки; теплопроизводительность шахтной калориферной установки и режим работы главной вентиляторной установки регулируются устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги; воздух отводят по вентиляционному стволу на поверхность.

Недостатки известного способа, принятого за прототип, следующие:

- регулирование режима работы главной вентиляторной установки (ГВУ) осуществляется в зависимости от величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги только при работе шахтных калориферных установок (ШКУ), т.е. может осуществляться только в холодное время года;

- способ применим только на подземных горнодобывающих предприятиях, подача воздуха в которые осуществляется по двум воздухоподающим стволам и выдача по одному вентиляционному стволу;

- способ применим только на подземных горнодобывающих предприятиях, работающих по всасывающему способу проветривания.

Задачей изобретения является повышение энергоэффективности проветривания за счет действия тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги на всех типах подземных горнодобывающих предприятий, работающих по различным способам проветривания (всасывающему, нагнетательному или комбинированному) с различным количеством стволов; расширение периода использования способа (круглогодично).

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе проветривания, при котором подают наружный воздух по воздухоподающим стволам за счет работы главной вентиляторной установки, нагревают его в шахтной калориферной установке, расположенной в поверхностном комплексе воздухоподающего ствола, при нагреве определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке с помощью данных, полученных с датчиков температуры, давления, либо плотномеров и датчиков расхода воздуха, установленных на входе в воздухоподающие стволы, в их околоствольных дворах, в главных вентиляционных выработках и в поверхностном комплексе главной вентиляторной установки, причем теплопроизводительность шахтной калориферной установки и режим работы главной вентиляторной установки регулируются устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги, воздух отводят по вентиляционному стволу на поверхность, согласно изобретению подают наружный воздух по воздухоподающим стволам, используя любой из существующих способов проветривания: всасывающий, нагнетательный или комбинированный и любое количество воздухоподающих стволов, затем воздух, проходящий по подземной части горнодобывающего предприятия, нагревают при помощи электронагревательных пластинчатых элементов, расположенных в главных вентиляционных выработках, подходящих к вентиляционному стволу, причем в холодное время года нагревают воздух в главных вентиляционных выработках до значения температуры, при которой между стволами возникают положительные тепловые депрессии и общерудничная естественная тяга, а в теплое время года, в период отключения шахтной калориферной установки, нагрев воздуха в главных вентиляционных выработках осуществляют в зависимости от соотношения затрачиваемой на работу электронагревательных пластинчатых элементов и сэкономленной на главной вентиляторной установке электроэнергии, которое вычисляется в микроконтроллерном блоке, при нагреве воздуха, проходящего через электронагревательные пластинчатые элементы, определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке с помощью данных, полученных с датчиков температуры, давления либо плотномеров и датчиков расхода воздуха, при этом теплопроизводительность электронагревательных пластинчатых элементов регулируется устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от требуемых величин тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги, а отводят нагретый воздух на поверхность, используя любое количество вентиляционных стволов, при этом в главных вентиляционных выработках каждого вентиляционного ствола располагают электронагревательные пластинчатые элементы.

Целесообразно в теплое время года для охлаждения наружного воздуха использование системы кондиционирования, хладопроизводительность которой регулируется устройствами управления.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - подают наружный воздух по воздухоподающим стволам, используя любой из существующих способов проветривания: всасывающий, нагнетательный или комбинированный и любое количество воздухоподающих стволов; затем воздух, проходящий по подземной части горнодобывающего предприятия, нагревают при помощи электронагревательных пластинчатых элементов, расположенных в главных вентиляционных выработках, подходящих к вентиляционному стволу, причем в холодное время нагревают воздух в главных вентиляционных выработках до значения температуры, при которой между стволами возникают положительные тепловые депрессии и общерудничная естественная тяга, а в теплое время года, в период отключения шахтной калориферной установки, нагрев воздуха, проходящего по подземной части горнодобывающего предприятия, осуществляют в зависимости от соотношения затрачиваемой на работу электронагревательных пластинчатых элементов и сэкономленной на главной вентиляторной установке электроэнергии, которое вычисляется в микроконтроллерном блоке; при нагреве воздуха, проходящего через электронагревательные пластинчатые элементы, определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке с помощью данных, полученных с датчиков температуры, давления либо плотномеров и датчиков расхода воздуха; теплопроизводительность электронагревательных пластинчатых элементов регулируется устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от требуемых величин тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги; отводят нагретый воздух на поверхность, используя любое количество вентиляционных стволов, при этом в главных вентиляционных выработках каждого вентиляционного ствола располагают электронагревательные пластинчатые элементы; в теплое время года для охлаждения наружного воздуха используют систему кондиционирования, хладопроизводительность которой регулируется устройствами управления.

Использование при подаче наружного воздуха по воздухоподающим стволам любого из существующих способов проветривания: всасывающего, нагнетательного или комбинированного и любого количества воздухоподающих стволов, а при отводе нагретого воздуха на поверхность любого количества вентиляционных стволов позволит значительно расширить область применения способа.

Нагрев воздуха, проходящего по подземной части горнодобывающего предприятия, при помощи электронагревательных пластинчатых элементов, расположенных в главных вентиляционных выработках, подходящих к вентиляционному стволу, позволит увеличить значение положительной общерудничной естественной тяги, что обеспечит режим работы ГВУ при минимальных затратах электроэнергии.

Нагрев воздуха, проходящего по подземной части горнодобывающего предприятия, в холодное время года до значения температуры, при которой между стволами возникают положительные тепловые депрессии и общерудничная естественная тяга, позволит снизить затраты электроэнергии на работу ГВУ.

Осуществление нагрева воздуха, проходящего по подземной части горнодобывающего предприятия, в теплое время года в зависимости от соотношения затрачиваемой на работу электронагревательных пластинчатых элементов и сэкономленной на ГВУ электроэнергии, которое вычисляется в микроконтроллерном блоке и зависит от величины общерудничной естественной тяги, позволит снизить затраты электроэнергии на работу ГВУ.

Информация, полученная с датчиков температуры, давления либо плотномеров и датчиков расхода воздуха, в микроконтроллерном блоке позволит определить величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги.

Регулирование теплопроизводительности электронагревательных пластинчатых элементов, на которые поступает управляющий сигнал с микроконтроллерного блока позволит снизить затраты электроэнергии на работу ГВУ и исключить возможность образования воздушных пробок в воздухоподающих стволах.

Отличительные признаки в совокупности с известными позволят повысить энергоэффективность проветривания за счет действия тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги на всех типах подземных горнодобывающих предприятий, работающих по различным способам проветривания (всасывающему, нагнетательному или комбинированному) с различным количеством стволов. Кроме того, позволят использовать способ круглогодично.

Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-3.

На фиг. 1 показана схема проветривания подземного горнодобывающего предприятия, работающая по всасывающему способу проветривания с двумя воздухоподающими и одним вентиляционным стволами.

На фиг. 2 и фиг. 3 - соответственно по нагнетательному и комбинированному способу проветривания с одним воздухоподающим и одним вентиляционным стволами.

На фиг. 1-3 показаны:

1 - воздухоподающий ствол;

2 - главная вентиляторная установка;

3 - поверхностный комплекс воздухоподающего ствола;

4 - подземная часть горнодобывающего предприятия;

5 - главные вентиляционные выработки;

6 - электронагревательные пластинчатые элементы;

7 - вентиляционный ствол.

Способ проветривания подземного горнодобывающего предприятия осуществляется следующим образом.

По воздухоподающему стволу (воздухоподающим стволам) 1 за счет работы главной вентиляторной установки (главных вентиляторных установок) 2 подается наружный воздух. В холодное время года наружный воздух нагревается в шахтной калориферной установке (шахтных калориферных установках), расположенной в поверхностном комплексе 3 воздухоподающего ствола 1. Для охлаждения воздуха в теплое время года в поверхностном комплексе может располагаться система кондиционирования воздуха. Далее воздух поступает в подземную часть горнодобывающего предприятия 4. Проходя по подземной части горнодобывающего предприятия 4, воздух принимает температуру пород. При этом величина тепловых депрессий (hei) и общерудничной естественной тяги (he) зависит только от параметров (температуры и давления) воздуха, поступающего в воздухоподающий ствол (воздухоподающие стволы) 1. При прохождении по главным вентиляционным выработкам 5 воздух нагревается электронагревательными пластинчатыми элементами 6, температура нагрева которых контролируется устройством управления. Далее нагретый воздух удаляется по вентиляционному стволу 7 на поверхность. Увеличение температуры воздуха, удаляемого по вентиляционному стволу 7, позволит увеличить величину положительных тепловых депрессий (hei) и общерудничной естественной тяги (he). С увеличением значения положительных тепловых депрессий (hei) и общерудничной естественной тяги (he) для проветривания подземного горнодобывающего предприятия потребуется меньшее давление, развиваемое ГВУ 2 для подачи по воздухоподающему (воздухоподающим) стволу 1 требуемого количества воздуха. В этом случае режим работы ГВУ 2 переводится в область более низких давлений, в результате чего снижается затрачиваемая на ее работу электроэнергия.

Расчет величины тепловых депрессий, действующих между стволами, (hei) и общерудничной естественной тяги (he) осуществляется в микроконтроллерном блоке (МКБ), на который поступает информация с датчиков температуры, давления либо плотномеров и датчиков расхода. Датчики располагаются на входе в воздухоподающий ствол (воздухоподающие стволы) 1 и в его (их) околоствольном дворе, в главных вентиляционных выработках 5 в месте выхода нагретого воздуха из электронагревательных пластинчатых элементов 6, в поверхностном комплексе ГВУ 2. Также датчиками температуры и давления измеряются атмосферные параметры наружного воздуха.

В период отключения систем воздухоподготовки (шахтных калориферных установок и системы кондиционирования воздуха), т.е. когда температура воздуха, подаваемого в воздухоподающий ствол (воздухоподающие стволы) 1 равна температуре наружного воздуха, с МКБ управляющий сигнал подается только на устройство управления электронагревательными пластинчатыми элементами 6, изменяя их температуру. Параллельно сигнал управления с МКБ подается на задающее устройство электропривода ГВУ 2, снижая ее производительность. Контроль обеспечения подземного горнодобывающего предприятия необходимым объемом воздуха осуществляется датчиками расхода воздуха.

При работе систем воздухоподготовки управляющий сигнал с МКБ также поступает на механизм регулирования теплопроизводительности шахтных калориферных установок в холодное время года либо на механизм регулирования хладопроизводительности системы кондиционирования воздуха - в теплое. При этом в МКБ за счет информации, поступающей с датчиков температуры, давления либо плотномеров, кроме величины общерудничной естественной тяги (he) определяются величины тепловых депрессий, возникающих между стволами (hei). С МКБ подается сигнал на механизм регулирования тепло-(хладо-) производительностью шахтных калориферных установок (системы кондиционирования воздуха) и устройство управления электронагревательными пластинчатыми элементами 6, таким образом, чтобы между стволами отсутствовали отрицательные тепловые депрессии (hei).

В МКБ определяется необходимое для возникновения положительной общерудничной естественной тяги (he) значение температуры воздуха, выдаваемого по главным вентиляционным выработкам 5 в вентиляционный ствол 7. Также рассчитывается количество электроэнергии, необходимой для нагрева электронагревательных пластинчатых элементов 6, и сэкономленной при этом на ГВУ 2. В случае, если затраты электроэнергии, расходуемой на нагрев электронагревательных пластинчатых элементов 6 будут значительно меньше сэкономленной на ГВУ 2 при действии положительной общерудничной естественной тяги (he), с МКБ выдается регулирующий сигнал на устройство управления электронагревательными пластинчатыми элементами 6.

Способ применим для всасывающей (фиг. 1), нагнетательной (фиг. 2) и комбинированной (фиг. 3) схемы проветривания при различном количестве воздухоподающих стволов 1. В случае, если воздух удаляется по нескольким вентиляционным стволам 7, электронагревательные пластинчатые элементы 6 располагаются в главных вентиляционных выработках 5 каждого вентиляционного ствола 7.

Способ проветривания подземного горнодобывающего предприятия применим круглогодично.

Моделирование воздухораспределения для условного калийного рудника глубиной 400 м, диаметром стволов 7 м при атмосферных параметрах воздуха 20°C, атмосферном давлении 740 мм рт. ст. и затратах электроэнергии на работу электронагревательных пластин всего 22 кВт·ч показало, что при использовании заявляемого способа проветривания экономия электроэнергии составила 231,52 кВт·ч, т.е. примерно в 10,5 раза.

1. Способ проветривания подземного горнодобывающего предприятия, при котором подают наружный воздух по воздухоподающим стволам за счет работы главной вентиляторной установки, нагревают его в шахтной калориферной установке, расположенной в поверхностном комплексе воздухоподающего ствола, при нагреве определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке с помощью данных, полученных с датчиков температуры, давления либо плотномеров и датчиков расхода воздуха, установленных на входе в воздухоподающие стволы, в их околоствольных дворах, в главных вентиляционных выработках и в поверхностном комплексе главной вентиляторной установки, причем теплопроизводительность шахтной калориферной установки и режим работы главной вентиляторной установки регулируются устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги, воздух отводят по вентиляционному стволу на поверхность, отличающийся тем, что подают наружный воздух по воздухоподающим стволам, используя любой из существующих способов проветривания: всасывающий, нагнетательный или комбинированный и любое количество воздухоподающих стволов, затем воздух, проходящий по подземной части горнодобывающего предприятия, нагревают при помощи электронагревательных пластинчатых элементов, расположенных в главных вентиляционных выработках, подходящих к вентиляционному стволу, причем в холодное время года нагревают воздух в главных вентиляционных выработках до значения температуры, при которой между стволами возникают положительные тепловые депрессии и общерудничная естественная тяга, а в теплое время года, в период отключения шахтной калориферной установки, нагрев воздуха в главных вентиляционных выработках осуществляют в зависимости от соотношения затрачиваемой на работу электронагревательных пластинчатых элементов и сэкономленной на главной вентиляторной установке электроэнергии, которое вычисляется в микроконтроллерном блоке, при нагреве воздуха, проходящего через электронагревательные пластинчатые элементы, определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке с помощью данных, полученных с датчиков температуры, давления либо плотномеров и датчиков расхода воздуха, при этом теплопроизводительность электронагревательных пластинчатых элементов регулируется устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от требуемых величин тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги, а отводят нагретый воздух на поверхность, используя любое количество вентиляционных стволов, при этом в главных вентиляционных выработках каждого вентиляционного ствола располагают электронагревательные пластинчатые элементы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в теплое время года для охлаждения наружного воздуха используют систему кондиционирования, хладопроизводительность которой регулируется устройствами управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проветривании глубоких карьеров трубопроводным способом. Техническим результатом является повышение эффективности проветривания крупных застойных зон глубоких карьеров за счет расширения зоны активного действия вентиляционного трубопровода.

Изобретение относится к системам обогрева различных объектов и предназначено преимущественно для использования при подогреве воздуха, подаваемого в шахту. Установка для подогрева воздуха, подаваемого в шахту, содержит камеру сгорания, воздухоподогреватель, вентилятор, дымосос и трубопроводы.

Изобретение относится к вентиляции метрополитенов и может быть использовано в системе тоннельной вентиляции метрополитенов. Способ включает подачу наружного воздуха на станцию через вентиляционную камеру и удаление отработанного воздуха через тоннели, сбойки и другую вентиляционную камеру.

Технический результат заключается в создании высокоэффективного способа управления работой главной вентиляторной установки (ГВУ), работающей на подземных горнодобывающих предприятиях, с использованием результатов статистических оценок значимости влияния параметров воздуха в вентиляторном и диффузорном каналах ГВУ на процесс проветривания шахт.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания глубоких карьеров и эффективной очистки выдаваемого из рабочей зоны воздуха.

Изобретение относится к горной промышленности, к разработке сближенных пологих пластов. Способ включает проходку выемочных штреков по двум пластам, сбиваемых уклонами, проветривание тупиковых забоев вентиляционными установками местного проветривания и подачу отбитой руды от проходки выемочных штреков по верхнему пласту через рудоспускные скважины на конвейерную линию, смонтированную на нижнем пласте.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания выемочных участков панелей, в частности, калийных рудников. Технический результат заключается в повышении эффективности проветривания, что достигается за счет предотвращения утечек воздуха путем своевременного монтажа-демонтажа вентиляционной перемычки за рабочими камерами в зависимости от величин тепловых депрессий.

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».

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.

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.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к системе регулирования воздухоподготовки на поземном горном предприятии. Технический результат заключается в создании высокоэффективной автоматизированной системы регулирования воздухоподготовки на подземном горнодобывающем предприятии, работающей в холодное и теплое время года за счет обеспечения надежной работы системы воздухоподготовки с использованием резервной шахтной калориферной установки. Система включает главную вентиляторную установку (ГВУ), воздухоподающий ствол, надшахтное здание, по периметру которого расположены теплообменники калориферной установки (КУ). Воздухоподающий ствол через калориферный канал связан с резервной шахтной калориферной установкой (ШКУ), которая снабжена перекрывающей ладой и нагнетательными вентиляторами. Воздухозаборные окна КУ и резервной ШКУ снабжены управляемыми шторками. Надшахтное здание выполнено со скиповыми окнами. При этом за каждым теплообменником КУ размещены датчики температуры. В калориферном канале и в околоствольном дворе воздухоподающего ствола установлены датчики температуры, давления, либо плотномеры и датчики расхода, которые связаны с микроконтроллерным блоком, выполненным с возможностью подачи управляющих сигналов на механизмы изменения теплопроизводительности КУ и резервной ШКУ. 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания выемочных участков (панелей и блоков). Технический результат заключается в разработке энергоэффективного способа проветривания выемочного участка при обратном порядке отработки полезного ископаемого, расположенного по падению пласта, обеспечивающего регулирование работы вентиляторов местного проветривания в зависимости от величин тепловых депрессий, возникающих между выработками выемочного участка, а также угла γ наклона камер относительно оси выемочного штрека. Способ включает подачу свежего воздуха в выемочный штрек, удаление отработанного воздуха по вентиляционным сбойкам в конвейерно-вентиляционный штрек, предварительный расчет минимальной и максимальной тепловых депрессий he min и he max, возникающих между выемочным штреком и вентиляционными сбойками he2 и he3 и между выемочным и заглубленным конвейерно-вентиляционным штреками he1 соответственно. Расчеты каждой из величин he2 и he3 проводят с учетом угла γ наклона камер относительно оси выемочного штрека, по результатам расчетов выбирают участки отработки выемочного штрека, для которых требуется проветривание, и осуществляют проходку конвейерно-вентиляционного штрека параллельно либо под углом к оси выемочного штрека, при этом нагнетание свежего воздуха в рабочие камеры осуществляют с помощью вентиляторов местного проветривания, выполненных с возможностью изменения производительности по мере отработки камер в зависимости от максимального he max и минимального he min значений величин he2 и he3 соответственно, а также при тупиковой проходке камеры и при сквозном ее проветривании в зависимости от угла γ. Кроме того, для предотвращения утечек воздуха из выемочного штрека напрямую в конвейерно-вентиляционный штрек рудоспуски оборудованы механизмами защиты от утечек. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования, а именно к устройствам с естественной вентиляцией с утилизацией тепла. Технический результат направлен на создание устройства с естественной энергонезависимой вентиляцией с возможностью утилизации тепла, распределенного в толще грунта, позволяющего поддерживать положительную температуру внутри подземного сооружения, обеспечивая естественную вентиляцию, предотвращающую опасный уровень загазованности помещения. Подземное сооружение с естественной теплообменной вентиляцией состоит из корпуса подземного сооружения, канала приточного воздуха, канала удаления воздуха. Устройство дополнительно содержит теплообменные пластины, расположенные по периметру канала приточного воздуха, которые осуществляют обмен тепла, распределенного в толще грунта с циркулирующим за счет силы тяги воздухом, производящим вентиляцию и обогрев помещения подземного сооружения. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к системам автоматизации вентиляторных установок, и может быть использовано для обеспечения безопасного, энерго- и ресурсосберегающего проветривания подземных горнодобывающих предприятий. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет высокоэффективной работы системы в теплое время года с учетом параметров наружного воздуха. Система автоматизации главной вентиляторной установки (ГВУ) включает микроконтроллерный блок (МКБ), связанный с датчиками контроля параметров воздуха, участвующего в процессе проветривания, задающее устройство электропривода ГВУ, а также датчики расхода воздуха, установленные в околоствольных дворах воздухоподающих стволов рудника. Воздухоподающий ствол, расположенный дальше от вентиляционного ствола, снабжен поверхностным устройством кондиционирования воздуха (УКВ). Воздухоподающий ствол, ближний к вентиляционному стволу, снабжен подземным УКВ. Оба УКВ связаны с устройством задания их хладопроизводительности. Испаритель подземной УКВ расположен в околоствольном дворе воздухоподающего ствола, ближнего к вентиляционному стволу, а конденсатор - в одной из главных вентиляционных выработок, подходящих к вентиляционному стволу. МКБ выполнен с возможностью подачи управляющих команд на устройство задания хладопроизводительности поверхностной и подземной УКВ в зависимости от параметров наружного воздуха. 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при искусственном проветривании застойных зон глубоких карьеров. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности регулирования вентиляционных потоков и их распределения между застойными зонами, что позволяет уменьшить материальные и энергетические затраты на проветривание карьера. Способ включает возведение магистрального вентиляционного канала, связывающего выработанное пространство карьера с окружающей атмосферой, прокладку к застойным зонам карьера дополнительных вентиляционных каналов, соединенных с магистральным каналом, создание воздушного потока в магистральном канале за счет источника принудительной или естественной тяги. Управление аэродинамическими параметрами вентиляционных потоков осуществляют путем регулирования величин тепловой депрессии дополнительных каналов, создаваемой нагревательными элементами, за счет изменения мощности теплоотдачи нагревательных элементов и высоты их установки в дополнительных каналах в соответствии с относительной загрязненностью проветриваемых застойных зон. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, подземная добыча которых производится шахтным способом. Технический результат заключается в создании системы эффективного проветривания всех рабочих зон нефтешахты и создания безопасных и комфортных условий труда горнорабочих в любое время года путем распределения воздуха по подземным горным выработкам нефтешахты. Система проветривания нефтешахты включает главную вентиляторную установку, установленную на вентиляционном стволе нефтешахты, микроконтроллерный блок, связанный с датчиками температуры и давления воздуха либо с плотномерами, а также с датчиками расхода воздуха. В каждой воздухоподающей выработке уклонного блока расположен вентилятор местного проветривания, а в каждой воздуховыдающей выработке уклонного блока размещен воздушный тамбур, состоящий из перемычек с дверями. Устья вентиляционных скважин уклонных блоков снабжены дефлекторами и поверхностными вентиляторами. Датчики расхода воздуха и датчики температуры и давления воздуха или плотномеры расположены в воздухоподающих выработках уклонных блоков, в главных исходящих вентиляционных выработках, в устьях и околоствольных дворах воздухоподающих стволов и в канале главной вентиляционной установки. Дополнительные датчики расхода воздуха установлены в воздуховыдающих выработках уклонного блока за соединительной выработкой по ходу потока исходящего воздуха, при этом дополнительные датчики температуры, давления или плотномеры расположены в буровых галереях уклонных блоков и на поверхности нефтешахты. Микроконтроллерный блок выполнен с возможностью регулирования расхода воздуха, поступающего в уклонные блоки в зависимости от показаний указанных датчиков за счет изменения режима работы вентиляторов, а также с возможностью изменения производительности главной вентиляторной установки. 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при искусственном проветривании застойных зон глубоких карьеров. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности энергетического воздействия средств вентиляции на воздушный бассейн карьера при дефиците энергии неустойчивости внутрикарьерной атмосферы. Способ вентиляции карьера включает размещение в карьере и за его пределами воздухопроводных каналов и затопление теплообменных участков этих каналов в прилегающем к карьеру естественном источнике воды, тепловую подготовку воздуха внутри затопленных каналов с изменением его температуры до температуры воды, организацию воздухообмена атмосферы карьера с внешней средой по воздухопроводным каналам с помощью источников тяги и регулирование аэродинамических параметров воздушного потока в каналах. Воздухообмен атмосферы карьера с внешней средой в холодное время года организуют путем нагнетания в нижнюю зону карьера нагреваемого внутри затопленных каналов свежего воздуха, а регулирование аэродинамических параметров воздушного потока в каналах осуществляют путем выпуска части нагнетаемого воздуха через воздушные клапаны, устанавливаемые на воздухопроводах в верхней части карьера. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при определении механической энергии движущихся тел в горных выработках шахт. Технический результат заключается в повышении точности определения механической энергии движущихся тел и повышении достоверности подачи величины расхода воздуха в шахты. По способу устанавливают тело во входное сечение выработки, измеряют массу тела, устанавливают в выработке неподвижную воздушную среду. Предоставляют телу возможность движения по выработке, измеряют ее длину, время движения тела, определяют заданную скорость движения среды относительно тела. Определяют заданный импульс тела и определяют предельные отклонения от их значений. При наличии отклонений устанавливают в выходном сечении выработки соответствующие их значения, измеряют импульс тела и скорость движения среды относительно тела и определяют удельную плотность объемного расхода среды. Затем замеряют в выходном сечении выработки импульсы тела и удельные плотности объемного расхода среды при каждом замере. Определяют показатели режимов изменения импульса тела, удельной плотности объемного расхода среды. Определяют величину начального импульса тела при каждом замере. Определяют удельную скорость сопротивления среды движению тела и определяют механическую энергию движущегося тела в конечном сечении при переменном импульсе, переменной удельной плотности объемного расхода среды, разных режимах их изменения по приведенным математическим формулам. Определяют условия соотношений фактической величины механической энергии с допустимой ее величиной. При условии, когда фактическая величина энергии больше допустимой, изменяют величину фактической энергии ниже допустимой для получения требуемого технического результата. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для интенсификации воздухообмена в карьерном пространстве, очистки воздуха, поступающего в карьерное пространство, и защиты воздушного бассейна от загрязнений, образующихся при ведении горных работ открытым способом. Способ проветривания карьера путем создания водяной завесы участками вдоль границы карьера и обеспечения ее контакта с ветровым потоком, в котором водяную завесу образуют распылением воды из двух трубопроводов - холодной и горячей воды, находящихся под избыточным давлением. Трубопровод горячей воды размещают на верхней кромке борта карьера, а трубопровод холодной воды удален от трубопровода горячей воды на 10-15 метров. В теплый период года водяную завесу формируют путем одновременного распыления холодной воды на подветренном борту карьера из трубопровода, составляющего 1/4 его периметра, и горячей воды из трубопровода, составляющего 1/4 его периметра, на наветренном борту карьера. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для оперативного определения воздухораспределения в сети горных выработок в штатных и аварийных режимах проветривания шахт и рудников. Технический результат - повышение информативности и надежности определения расходов воздуха в каждой выработке в сети горных выработок. Способ включает установку датчиков скорости движения воздуха в отдельных выработках рудника, данные с которых в режиме реального времени передают на сервер. При этом данные скорости движения воздуха в выработках передают с датчиков по каналам передачи данных через контроллер на автоматизированное рабочее место специалиста, где с помощью компьютерной программы производят расчет распределения измеренных расходов во всех ветвях вентиляционной сети. На сервере установлена аэродинамическая модель вентиляционной сети рудника, содержащая топологию сети горных выработок, их аэродинамическое сопротивление и места размещения вентиляционных установок, причем аэродинамическое сопротивление ветвей вентиляционной сети задают как по проектным данным, при потере данных от одного из датчиков отсутствия фиксированного расхода, так и по результатам эксплуатационных измерений. При работе системы мониторинга оперативно решается задача распределения расходов воздуха во всех ветвях вентиляционной сети на основе модели вентиляционной сети и показаний датчиков расходов воздуха, тем самым прогнозируются расходы во всех горных выработках. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания подземных горнодобывающих предприятий. Техническим результатом является повышение энергоэффективности проветривания за счет действия тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги на всех типах подземных горнодобывающих предприятий, работающих по различным способам проветривания с различным количеством стволов; расширение периода использования способа. Согласно способу подают наружный воздух по воздухоподающим стволам за счет работы главной вентиляторной установки, нагревают его в шахтной калориферной установке, расположенной в поверхностном комплексе воздухоподающего ствола, при нагреве определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке. Теплопроизводительность шахтной калориферной установки и режим работы главной вентиляторной установки регулируются устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги. Наружный воздух подают по воздухоподающим стволам, используя различные способы проветривания и любое количество воздухоподающих стволов. Воздух, проходящий по подземной части горнодобывающего предприятия, нагревают при помощи электронагревательных пластинчатых элементов, расположенных в главных вентиляционных выработках, подходящих к вентиляционному стволу. В холодное время года нагревают воздух в главных вентиляционных выработках до значения температуры, при которой между стволами возникают положительные тепловые депрессии и общерудничная естественная тяга. В теплое время года, в период отключения шахтной калориферной установки, нагрев воздуха в главных вентиляционных выработках осуществляют в зависимости от соотношения затрачиваемой на работу электронагревательных пластинчатых элементов и сэкономленной на главной вентиляторной установке электроэнергии, которое вычисляется в микроконтроллерном блоке. При нагреве воздуха определяют величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги в микроконтроллерном блоке, при этом теплопроизводительность электронагревательных пластинчатых элементов регулируется устройствами управления, на которые поступает информация с микроконтроллерного блока в зависимости от требуемых величин тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги. Отводят нагретый воздух на поверхность, используя любое количество вентиляционных стволов, при этом в главных вентиляционных выработках каждого вентиляционного ствола располагают электронагревательные пластинчатые элементы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх