Способ проветривания карьера

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 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.

Известен способ очистки воздуха от пыли, основанный на применении диспергированной воды, частицы которой несут электрические заряды, и добавке в воду пенообразующего вещества [Авт. свид. СССР №328252, опубл. 01.01.1972].

Недостатками известного способа являются использование высоковольтных зарядных установок и слабощелочного пенообразователя и связанная с этим необходимость принятия соответствующих мер безопасности.

Наиболее близким к заявляемому является способ проветривания карьеров путем пропускания потока воздуха через водяную завесу, образованную вдоль границы карьера участками, перекрывающими ветровой поток с наветренной и подветренной сторон [Авт. свид. СССР №589420, опубл. 25.01.1978].

Недостатками известного способа являются риск заноса ветровым потоком в карьерное пространство распыленных водяных частиц и увеличение влажности карьерного воздуха до уровня, превышающего санитарные нормы, создание сопротивления охлажденному воздушному потоку, выносимому из карьерного пространства, водяной завесой, расположенной на наветренном борту карьера.

Цель заявляемого изобретения заключается в интенсификации естественного воздухообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в способе проветривания карьера путем создания водяной завесы участками вдоль границы карьера и обеспечения ее контакта с ветровым потоком, водяную завесу образуют распылением воды из двух трубопроводов - холодной и горячей воды, находящихся под избыточным давлением, при этом 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.

На фиг. 1 показан разрез карьера и эпюры скоростей ветрового потока в теплый период года, на фиг. 2 - план карьера и схема включения водяной завесы в теплый период года, где: 1 - карьерное пространство, 2 - верхняя кромка борта карьера, 3 - трубопровод холодной воды, 4 - трубопровод горячей воды, 5 - подветренный борт карьера, 6 - наветренный борт карьера, 7 - направление движения ветровых потоков, 8 - эпюры скоростей ветровых потоков.

Использование двух трубопроводов холодной и горячей воды для создания водяной завесы обусловлено целесообразностью охлаждения воздуха, поступающего в карьерное пространство в теплый период года. Удаление трубопровода холодной воды на расстояние 10-15 метров от трубопровода горячей воды и, соответственно, от верхней кромки борта карьера, обусловлено необходимостью снижения количества влаги, поступающей в карьерное пространство с воздушными вентиляционными потоками. Распыленные водяные капли диаметром 0,5-1,0 мм, скорость витания (осаждения) которых близка к скорости свободного падения, при высоте водяной завесы до 20 метров и средней скорости ветра 3-4 м/с по мере осаждения преодолевают путь в 6-8 метров. Удаление от верхней кромки борта карьера трубопровода холодной воды на расстояние 10-15 метров исключает попадание распыленных капель в карьерное пространство.

Проветривание карьера согласно заявляемому способу осуществляют следующим образом.

В теплый период года на подветренной стороне карьера распыляют холодную воду. Теплый воздух, проходя водяную завесу, охлаждается, его плотность возрастает и увеличивается угол раскрытия свободной струи α, что снижает объем застойной зоны карьерного пространства. Выходящий из карьерного пространства загрязненный воздух проходит через завесу, распыляющую горячую воду на наветренной стороне карьера. При этом воздух, охлажденный водяной завесой на подветренной стороне, нагревается, его плотность падает, что способствует возникновению на наветренной стороне не только горизонтальных ветровых, но и вертикальных конвективных потоков в соответствии со схемой, представленной на фиг. 1. Для распыления холодной и горячей воды в теплый период года трубопроводы задействуют участками, составляющими примерно ¼ периметров трубопроводов холодной и горячей воды в соответствии со схемой, представленной на фиг. 2.

Использование трубопроводов холодной и горячей воды участками, примерно по их периметра, для распыления холодной и горячей воды в теплый период года обусловлено направлением ветровых потоков, поступающих в карьерное пространство и покидающих его, совпадающих с одной из сторон горизонта. Распыление холодной воды на участке, составляющем ~ периметра трубопровода холодной воды и расположенном на подветренной стороне карьера, обеспечивает охлаждение практически всего объема воздуха, поступающего в карьерное пространство в теплый период года. Распыление горячей воды на участке, составляющем ~1/4 периметра трубопровода горячей воды и расположенном на наветренной стороне карьера, обеспечивает нагрев практически всего объема воздуха, выходящего из карьерного пространства.

Преимущества заявляемого способа: увеличение интенсивности естественного проветривания карьера в теплый период года, отсутствие препятствий ведению в карьере технологических операций (взрывные работы, экскавация и транспортировка полезных ископаемых), возможность утилизации воды, удаляемой из карьерного пространства системой водоотлива

1. Способ проветривания карьера путем создания водяной завесы участками вдоль границы карьера и обеспечения ее контакта с ветровым потоком, отличающийся тем, что водяную завесу образуют распылением воды из двух трубопроводов - холодной и горячей воды, находящихся под избыточным давлением, при этом трубопровод горячей воды размещают на верхней кромке борта карьера, а трубопровод холодной воды удален от трубопровода горячей воды на 10-15 метров.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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 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 управления режимом работы шахтной главной вентиляторной установки (ГВУ) подземного горнодобывающего предприятия с одновременной выработкой электроэнергии. Технический результат заключается в повышении производительности шахтной энергетической установки путем регулирования режимов работы ГВУ и одновременным улучшением качества вырабатываемой электроэнергии. Система управления шахтной энергетической установкой включает блок управления ГВУ, электропривод ГВУ, узел силовой передачи, электрогенератор и узел передачи, накопления и/или преобразования электроэнергии. В вентиляционном канале шахты перед ГВУ установлен датчик давления воздуха, а в диффузорном канале - датчики давления и расхода воздуха. Электропривод ГВУ выполнен регулируемым. Блок управления связан с указанными датчиками регулируемым электроприводом ГВУ и механизмом управления ведущим валом узла силовой передачи. Блок управления выполнен с возможностью изменения крутящего момента на ведущем валу и изменения режима работы ГВУ в зависимости от показаний датчиков давления и расхода воздуха. Электропривод выполнен частотно-регулируемым, а узел силовой передачи - в виде трансмиссии или фрикционного вариатора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх