Устройство для ликвидации скоплений метана в горных выработках
ОПИСАНИЕ
ИЗОВРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскип
Соцнанистнческнк респ
РВуйиарствйпвые1 квинтет ссФр ав девам иеевретенв11 и вткрмтвй
Онубликовано 23.10.81- Бюллетень № 39
Дата опубликования описания 23 ° 10 81 (53) Я\К 22.817
Б. В. Белинский, Б. А. Пибенко, А. рорроо и В- П. Ковалев
/Государственный Макеевский ордена,Ьктябрьской Революций научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ СКОПЛЕНИЙ МЕТАНА
В ГОРНЬЕ ВЫРАБОТКАХ
Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано в газовых шахтах для устранения скоплений метана на сопряжениях лав с вентиляционными штреками и. у перемычек, ограждающих на действующих шахтах погашенные выработки и старые выработанные пространства.
Известно устройство для борьбы со скоплениями метана, состоящее из вен" тилятора местного проветривания (ВМП) и вентиляционных труб, проло- . женных в веитиляционном1птреке, с помощью которых свежий воздух подается в лавеЯ
Недостатком этого устройства as. ляется то, что при бок ьшой длине трубопровода.количество воздуха, которое можно подать к лаве, невелико и соответственно невелико количество метана, которое можно разбавить до безопасиой концентрации. На практике при расположении выходного отверстия трубопровода в, одном месте сечения выработки повышение концентрации метана наблюдается в другом месте се" чения. Кроме того, это устройство име-, ет большую энергоемкость .- для разбавления каждого кубометра метана до,. нормы необходимо по трубопроводу большой длины подавать к сопряжению лавы с вентиляционным штреком до
100 м /мин сжатого воздуха. Применение труб большого диаметра связано с неудобством размещения их в вентиляционной выработке.
Известно также устройство для борьбы со скоплениями метана, включающее цилиндрический корпус с вход». ным и выхрдным отверстиями и установ" ленным в ием на валу вентиляционным колесом и жесткий всасывакнций воздуховод, подсоединенный к входному отвер-, стию корпуса устройства(21.
Известное устройство позволяет устанить скопления метана на сопряжениях лав с вентиляционными штрехами, но главное ее назначение состоит в снижении содержания метана в исходящей иэ участка вентиляционной струе, что позволяет повысить допустимую по газовому фактору добычу и окупить расходы на установку. В тех случаях, когда содержание метана в исходящей струе участка не превышает предельно допустимых концент" раций, применение таких громоздких установок только для борьбы с местными скоплениями газа нерационально. Нерационально применение этого устройства и для устранения местных скоплений метана у перемычек, изолирующих от действующих выработок старые горные работы. Цель изобретения — повышение эффективности ликвидации опасных скоплений метана в труднопроветриваемых зонах горных выработок прн одновременном снижении энергозатрат на их ликвидацию.
Эта цель достигается тем, что устройство снабжено цилиндрическим кожухом, ветровым колесом и распррными стойками, при этом цилиидричес" кий корпус устройства размещен в цилиндрическом кожухе с зазором и посредством распорных стоек жестко закреплен в нем, а ветровое колесш так же установлено в цилиндрическом кожухе перед выходным отверстием цилиндрического корпуса на общем валу с вентиляторным колесом.
На фиг.l показан общий вид уст" ройства для борьбы со скоплениями метана в аксонометрической проекции;, на фиг. 2 - вариант установки устройства на сопряжении лавы с вентиляционным штреком у временной вентиляционной перемычки; на фиг. 3 и
4 — вариант установки устройства у глухой перемычки.
Устройство состоит иэ цилиндри- . ческого корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями и установленным в нем на валу 4 вентиляторным колесом 5. Вал 4 установлен на подшип" никовых опорах 6, а к входному 2 отверстию цилиндрического корпуса 1 подсоединен жесткий всасывающий воз;, духовод 7. Вне корпуса 1, на валу 4 также жестко закреплено быстроходное ветровое колесо 8, лопасти которого выступают за корпус l, соединенный с воздуховодом 7. Ветровое колесо 8 защищено с боков от меха" нических повреждений цилиндрическим
875091 4 кожухом 9, который через подшипниковые опоры б посредством распорных стоек 10 связан с корпусом 1 в одну жесткую конструкцию. При этом торцовые части кожуха 9 открыты для свободного движения через него воз;,, душной струи. Для удобства переноски устройства и для подвески его к кре пи выработки на кожухе 9 и на воздуховоде 7 имеются ручки 11 и крюки 12.
Все детали его изготавливаются .из материалов, исключающих возможность воспламенения метана при соударении или трении вращающихся частей о другие части. Такими материалами могут быть, например, сталь, чугун, бронза, латунь, цинковый сплав. При борьбе со скоплениями метана устройство устанавливается на сопряжении лавы с вентиляционным штреком 13 у временной вентиляционной перемычки 14 либо в проветриваемой горной выработке 15 у глухой перемычки 16.
Устройство работает следующим обя5 разом.
С помощью струи воздуха выходя щего из очистной выработки, приводятся во вращение -лопасти ветрового колеса 8, которое .посредством вала
4 вращает вентиляторное колесо 5, расположечное в корпусе l. С помощью вентиляторного колеса. 5 ..осуществляется перемещение ао воздуховоду 7 га-. зоваздушной смеси.из эоны .скопления метана в нроветриваемум выработку для разбавления его е воздухом. При этом всас воздуховода 7 располагается в погашенном тупике:,за перемычкой„ в верхней части-сечения штрека, у 40 стенки er o противоположной выходу . из лавы, где находятся скопления метана с наибольшей концентрацией. Ветровое колесо 8 одновременно служит двигателем и вместе с кожухом 9 выполняет функцию смесителя. Устройст4 во вместе с перемычкой,- ограждающей тупик погашаемой выработки, переносится по мере подвигаиия лавы и нодве-, шивается в новом месте к крепи выработки sa ручки ll.è крюки 12 °
Стендовые и шахтные испытания опытного образца предлагаемого устройства для борьбы со скоплениями метана показали его эффективность, работо ..
" способность и приемлемость принятых технических решений. Использование изобретения позволяет ликвидировать опасные скопления метана на сопряжениях лав с вентиляционными выра10
5 .87509 ботками и в других труднопроветриваемых .зонах горных выработок. Это позволяет обеспечить дальнейшее повышение безопасности работ, устраняет про- стои,лав иэ-за превышения нормы концентрации метана на- сопряжении лавы с вентиляционными выработками и предотвращает п терн добычи угля по этой причине. формула изобретения
Устройство для ликвидации скопле-. ний метана в горных выработках, включающее цилиндрический корпус.с входным и выходным отверстиями и установленным в нем на валу ветиляцнонньм колесом и жесткий всасывающий воэдуховод,:подсоединенный к входному отверстию корпуса устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повышения эффективности лйквндацнн опасных скоплений метана в труд1 6 нопроветриваемых зонах горных выработок при одно ременном снижении энергозатрат на их ликвидацию, устройство снабжено цилиндрическим кожухом, ветровым колесом и распорными стойками, при этом цилиндрический кор", пус устройства размещен в цилиндрическом кожухе с зазором и посредством распорных стоек жестко закреплен в нем, а ветровое колесо так же установлено в цилиндрическом кожухе перед выходным отверстием цилиндрического корпуса на общем валу с вентиляторным колесом.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Правила безопасности в угольи Ф1 ных и сланцевых шахтах. М., Недра
1976, с. 1 17.
2. Руководство по дегазации уголь ных шахт. И., "Недра", 1975, с. 117129(прототип).
