Способ интенсификации естественного воздухообмена в глубоких карьерах

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли, в частности к способу интенсификации естественного воздухообмена в глубоких карьерах. Технический результат заключается в повышении интенсивности естественного проветривания карьера и увеличении объема карьерного пространства, проветриваемого прямоточными воздушными струями. Способ включает направление воздушных потоков по каналам, сужающимся в направлении к центру карьера и размещенным по румбам ветровых потоков. Направление воздушных потоков осуществляют по каналу, сформированному на подветренном борту карьера и выполненному с наклоном γ=16-20° по отношению к дневной поверхности, входящему в карьерное пространство на глубину h, равную 0,3÷0,5 общей глубины карьера, и оснащенному ветронаправляющим щитом на уровне дневной поверхности с углом наклона, равнозначным углу наклона канала. Угол α наклона поверхности стенок канала относительно вертикали не превышает 80°. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли, в частности к добыче полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано для нормализации атмосферы глубоких карьеров.

Известен способ интенсификации естественного проветривания карьеров повышением скорости поверхностного воздушного потока путем его искусственного сужения в проранах-воздухозаборниках, которыми могут служить сооружения поверхностного комплекса, например обогатительные фабрики, отвалы, торцевые части которых удалены от верхней кромки борта карьера на расстояние, равное 8÷10 высотам сооружений [Морин А.С. Технология проветривания глубоких и сверхглубоких карьеров: М.: МАКС Пресс, 2006. - 160 с., рис. 2.5. на стр. 32].

Недостаток известного способа заключается в ограниченном времени эффективного использования проранов-воздухозаборников, до момента продвигания карьерного поля в их направлении, что уменьшает расстояние между карьером и воздухозаборниками или вызывает необходимость сноса последних.

Наиболее близким к заявляемому является способ интенсификации естественного воздухообмена в глубоких карьерах, включающий направление воздушных потоков по сужающимися в направлении к центру карьера каналам, образованным в отвалах горных пород, отсыпанных наклонными ярусами, при этом угол наклона поверхности верхнего яруса каждого отвала в вертикальной плоскости не превышает 15° [патент РФ №1475248, опубл. 10.04.2000].

Недостатки известного способа заключаются в необходимости отсыпки отвалов по периметру карьера, что несет риск увеличения запыленности воздуха, поступающего в карьерное пространство, росте объема вскрышных работ при продвигании карьера в сторону размещения отвалов, увеличении высоты проветриваемого карьерного пространства за счет отвалов горных пород, размещенных по периметру карьера, входе воздушного потока в карьер на уровне его дневной поверхности.

Целью заявляемого изобретения является повышение интенсивности естественного проветривания карьера поверхностными воздушными потоками и увеличение объема карьерного пространства, проветриваемого прямоточными струями.

Поставленная цель достигается тем, что направление воздушных потоков осуществляют по вентиляционному каналу, сформированному на подветренном борту карьера и выполненному с наклоном γ=16-20° по отношению к дневной поверхности, входящему в карьерное пространство на глубину h, равную 0,3÷0,5 общей глубины карьера Н, и оснащенному ветронаправляющим щитом на уровне дневной поверхности с углом наклона, равнозначным углу наклона вентиляционного канала, при этом угол наклона поверхности стенок вентиляционного канала относительно вертикали не превышает 80°.

Целесообразность формирования вентиляционного канала на подветренном борту обосновывается тем, что в этом случае обеспечивается забор воздушных потоков и их направление непосредственно в зону рециркуляции карьерного пространства.

Наклон вентиляционного канала к центру карьерного пространства под углом γ=16°-20 исключает потери давления движущегося потока о плоскость почвы выработки (канала). Наклон вентиляционного канала под углом менее 16° увеличивает потери давления потока за счет его трения о плоскость почвы вследствие того, что угол раскрытия свободной струи при отрыве от кромки борта карьера (дневной поверхности) составляет в среднем 15°. Изменение угла наклона в большую сторону нецелесообразно с точки зрения увеличения объема земляных работ, выполняемых при устройстве вентиляционного канала.

Ввод вентиляционного канала в карьерное пространство на глубине h, равной 0,3-0,5 глубины карьера Н, обеспечивает подачу воздуха непосредственно в зону рециркуляции и вынос вредностей из застойных участков карьерной атмосферы прямоточной струей воздуха.

Наличие ветронаправляющего щита с углом наклона, равнозначным углу наклона вентиляционного канала, обеспечивает дополнительный захват горизонтальных ветровых потоков и их направление в вентиляционный канал, что увеличивает объем воздуха, проветривающего карьерное пространство.

Угол наклона поверхности стенок вентиляционного канала относительно вертикали ограничивается твердостью горных пород и, согласно п. 10.2.12 приказу Ростехнадзора №605 от 16.12.2013, не должен превышать 80°, так как в данном случае канал является горной выработкой.

Заявляемый способ поясняется графически. На фиг. 1 представлена эпюра скоростей воздушных потоков при проветривании карьера по способу-прототипу; на фиг. 2 - эпюра скоростей воздушных потоков при проветривании карьера по заявляемому способу; на фиг. 3 - вид карьера с вентиляционным каналом сверху; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3, где: 1 - карьерное пространство; 2 - наветренный борт карьера; 3 - подветренный борт карьера; 4 - вентиляционный канал; 5 - ветронаправляющий щит.

Проветривание карьера согласно заявляемому способу осуществляется следующим образом.

Ветровой поток, движущийся по дневной поверхности, с помощью ветронаправляющего щита 5 направляется в вентиляционный канал 4, сформированный на подветренном борту карьера 3. По вентиляционному каналу ветровой поток поступает в карьерное пространство 1 на глубину h, равную 0,3÷0,5 общей глубины карьера Н, что увеличивает площадь наветренного борта 2 карьера, продуваемого прямоточной струей воздуха и в 2÷3 раза снижает объем зоны рециркуляции.

Преимущество заявляемого изобретения заключается в увеличении объема карьерного пространства, проветриваемого прямоточными воздушными струями.

1. Способ интенсификации естественного воздухообмена в глубоких карьерах, включающий направление воздушных потоков по каналам, сужающимся в направлении к центру карьера и размещенным по румбам ветровых потоков, отличающийся тем, что направление воздушных потоков осуществляют по каналу, сформированному на подветренном борту карьера и выполненному с наклоном γ=16-20° по отношению к дневной поверхности, входящему в карьерное пространство на глубину h, равную 0,3÷0,5 общей глубины карьера H, и оснащенному ветронаправляющим щитом на уровне дневной поверхности с углом наклона, равнозначным углу наклона канала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что угол α наклона поверхности стенок канала относительно вертикали не превышает 80°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной и нефтедобывающей промышленностям и может быть использовано для проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, подземная добыча которых производится шахтным способом с тепловыми методами воздействия на пласт.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проветривании тупиковых выработок рудников и шахт. Согласно способу подают поток воздуха по сквозной горной выработке, забирают часть потока воздуха вентилятором местного проветривания и подают его по вентиляционному трубопроводу в тупиковую горную выработку.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки крутопадающих месторождений неустойчивых руд. Способ включает проходку буродоставочных ортов, выемку полезного ископаемого ориентированными вкрест протирания горизонтальными или слабонаклонными камерами полигональной формы, со смещением камер смежных этажей на половину их ширины, с выемкой руды отбойкой взрывом скважин и закладкой выработанного пространства.

Группа изобретений относится к способу и устройству вентиляции двухпутных тоннелей метрополитена. Способ вентиляции двухпутных тоннелей метрополитена включает круглогодичную подачу наружного воздуха в двухпутный тоннель по приточной вентиляционной шахте, расположенной на станции, вентиляционному каналу, находящемуся в верхней части тоннеля, и удаление тоннельного воздуха из двухпутного тоннеля через вытяжные вентиляционные шахты.

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 с использованием тепловых методов воздействия на пласт.

Изобретение относится к вентиляции станций метрополитена, обеспечивающей заданные параметры микроклимата на станции, а также ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации.

Предложенная группа изобретений относится к способу и устройству компенсации влияния поршневого эффекта в системе вентиляции метрополитена. Способ включает изменение проходного сечения тоннеля для изменения аэродинамического сопротивления воздушного тракта вблизи станции за счет устройства расширительных камер расчетного размера, примыкающих к станционной платформе с двух сторон, соединяющих первый и второй пути перегонного тоннеля, и осуществление формирования турбулентного состояния воздушного потока в выделенной области воздушного тракта на длине Lp перегонного тоннеля, что обеспечивает снижение скорости воздушного потока, толкаемого поездом, выходящим из перегонного тоннеля, с Vх1 до Vх2, где Vx1 (м/с) - скорость турбулентного воздушного потока при принудительном движении поезда по тоннелю, Vх2 - скорость турбулентного воздушного потока после истечения воздуха в расширительную камеру.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для экономичного проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, разрабатываемых термошахтным способом.

Изобретение относится к средствам инженерного обустройства подземных горных выработок, а именно к клапанам противопожарным вентиляционным, предназначенным для регулирования количества воздуха, проходящего в поперечном сечении тоннеля, блокирования распространения огня и продуктов горения при возникновении пожара в тоннеле.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, для секционного и частично-секционного проветривания подземных горных выработок нефтяных шахт.

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для интенсификации воздухообмена в карьерном пространстве, очистки воздуха. Способ вентиляции карьеров путем организации воздухообмена атмосферы карьера за счет прохождения потока воздуха через водяную завесу с помощью источников воды. Воздухообмен атмосферы карьера организуют путем управления водяными потоками из емкостей, расположенных на подветренной стороне карьера у его верхней кромки с шагом между емкостями, равным 0,3-0,5 длины емкости, и осуществляют выпуск нагнетаемого воздуха через конические раструбы воздухопроводов, расположенных в емкостях. При этом угол раскрытия струи водяного потока определяют из следующей зависимости: , где S - расстояние между раструбами; α - угол раскрытия струи, равный углу раскрытия конических раструбов, размещенных на верхней кромке воздухопровода; r - меньший радиус раструба подачи сжатого воздуха в емкость; β - угол наклона границы водяной струи относительно горизонтальной поверхности; h - высота треугольника, образованного отрезком верхней кромки воздухопровода и боковыми сторонами смежных конических раструбов. Технический результат заключается в улучшении проветривания карьера за счет интенсификации естественного воздухообмена. 4 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли, в частности к способу интенсификации естественного воздухообмена в глубоких карьерах. Технический результат заключается в повышении интенсивности естественного проветривания карьера и увеличении объема карьерного пространства, проветриваемого прямоточными воздушными струями. Способ включает направление воздушных потоков по каналам, сужающимся в направлении к центру карьера и размещенным по румбам ветровых потоков. Направление воздушных потоков осуществляют по каналу, сформированному на подветренном борту карьера и выполненному с наклоном γ16-20° по отношению к дневной поверхности, входящему в карьерное пространство на глубину h, равную 0,3÷0,5 общей глубины карьера, и оснащенному ветронаправляющим щитом на уровне дневной поверхности с углом наклона, равнозначным углу наклона канала. Угол α наклона поверхности стенок канала относительно вертикали не превышает 80°. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх