Способ регулирования температурышахтного воздуха

 

О П И С А Н И Е (п)823596

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

/

«

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.03.79 (21) 2734905/22-03 с присоединением заявки М— (5E)M. Кл.

Е 21 F 3/00

Гооударотввнный комитет

СССР. ao делам нзобрвтеннй н огкрыткй (23) . 1риоритет— е чубликовано 23.04.81. Бюллетень М 15 (53) УДК622.418 (088.8) 4ата ойубликования описания 25.04.83

1 fr

1 ф

Е. А. Ельчанинов /

Ордена Трудового Красного Знамени институт горите-дела им. А. А. Скочинского Министерстваугольной промышленноС

СССР. (72) Автор изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ШАХТНОГО

ВОЗДУХА

Изобретение относится к горной промышлен. ности и может быть использовано для искусственного снижения или повышения температуры воздуха подаваемого в горные выработ. ки.

Известен способ регулирования температуры шахтного воздуха посредством установок для кондиционирования воздуха (11.

Недостатками способа являются конструктивная сложность машин и теплообменных аппаратов, необходимость строительства дорогостоящих капитальных зданий и сооружений для размещения аппаратов, весьма высокая энергоемкость, особенно холодильных установок.

Известен способ теплового регулирования с использованием жидкого хладоагента (2) .

Однако этот способ энергоемок, громоздок, дорогостоящий и малоэффективен из-за необходимости использования оборудования и коммуникаций для охлаждения, подачи, нагнетания и отбора хладоагента, а также значительных потерь хладоагента нагнетаемого в породы.

К тому же область применения известного способа теплового регулирования ограничена глубокими горизонтами шахт с высокими температурами, так как предусматривает только охлаждение воздушной струи за счет снижения температуры окружающих выработки пород.

Цель изобретения — повышение эффективности и снижение затрат на тепловое регулирование воздушной струи.

Поставленная цель достигается тем, что скважины бурят в сечениях по периметру выработки, которые располагают с увеличивающимися расстояниями друг от друга по ходу воздушной струи, при этом тепловые трубы устанавливают с возможностью регулирования, в зависимости от требуемой интенсификации теплообмена длины выведенных в выработку концов в интервале 1/2 — 1/4 от всей длины тепловой трубы, причем на упомянутых концах тепловых труб устанавливают радиаторы — теплообменники.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа.

В горной выработке 1 пробуреиы по периметру скважины 2, в которые введены теп3 823596 ловые трубы 3, на концах, выходящих в выработку, установлены теплообменные радиаторы 4. Способ t заключается в том, что тепловое регулирование воздуха, поступающего в шахту, осуществляется за счет интенсификации теплообменных процессов между воздушным: потоком и массивом пород с помощью низкотемпературных тепловых трубЛри прохождении воздушного потока по участку выработки, в котором установлены тепловые 10 трубы, воздух отдает тепло или холод тепловым трубам.

В воздухоподающей выработке бурят скважины по периметру выработки, причем количество сечений и расстояние между ними определяется конструкцией и размерами тепловых труб. Расстояние между сечениями с расположением тепловых. труб по длине выработки по мере продвижения в шахту возрастает, что обеспечивает равномерную тепловую нагрузку на тепловые трубы в каждом сечении. В подготовленные скважины вводят. тепловые трубы с низкотемпературным теплоносителем. Для более интенсивного теплообмена диаметр трубы и диаметр скважины не дол- 5 жны отличаться более, чем" на 2 мм. В случаях больших зазоров между трубой и стен-. кой скважины необходимо на трубу одевать резиновые герметизаторы для уплотнения устья скважины и исключения свободной циркуляции воздуха в скважине. При введении тепловой трубы в скважину один конец ее оставляют в выработке для теплообмена с воздушной струей. Величина оставляемого конца трубы в выработке зависит от требуемой интенсификации теплообмена, à также зависит от местонахождения зоны испарения трубы, что определяется сезонной температурой воздуха. Если эона испарения находится в выведенной в выработку части трубы (лет- 4р ний период), то при максимальном ее выведении она не должна превышать 1/4 всей длины трубы, если зона испарения находится в массиве (зимний период), то максимальная выветренная часть трубы в выработку недолж- 45

4 на превышать 1/2 ее длины. Это обусловлено стремлением достичь максимальный теплообмен, который роисходит при равенстве интенсивности испарения и конденсации. В случае нарушения этого равновесия происходит либо недоиспользование мощности трубы, либо ее запнрание, т.е. труба отключается пока не восстанавливается равновесие.

Таким образом, использование низкотемпературных тепловых труб позволяет интенсивно использовать запасы тепла (холода) массива пород для теплового регулирования воздуха подаваемого в шахту.

Формула изобретения

Спосдб регулирования температуры шахтного воздуха посредством теплообмена с горным массивом, включающий бурение скважины в сечениях выработки и прокладку в них тепловых труб, концы которых выводят в выработку, о т л. и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения зффектнв:юсти и снижения затрат на тепловое регулирование воздушной струи, скважины бурят в сечениях по периметру выработки, которые располагают с увеличиваюшимся расстоянием друг от друга по ходу воздушной струи, при этом тепловые трубы устанавливают с возможностью регулирования, в зависимости от требуемой интенсификации теплообмена длины выведенных в выработку концов в интервале 1/2 — 1/4 от всей длины тепловой трубы, причем на упомянутых концах тепловых труб устанавливают радиаторы— теплообменннки.

Источники информавии, принятые во внимание при экспертизе

1. Кочнев К. В. Тепловое кондиционирование рудничного воздуха. М., АН СССР, 1960, с. 108.

2. Авторское свидетельство СССР No 560067, кл. Е 21 F 3/00, 1974.