Способ проветривания карьеров
Союз Советских Социалистических Республик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 30.04.80 i(21) 2918342/22-03 (51)М. Кл. с присоединением заявки М Е 21 F 1/00 9аударетаеииьй кемитет СССР Ао делам изайретеиий и открытий (23) Приоритет Опубликовано 30 01 ° 82. Бюллетень,яв 4 Дата опубликования описания 30.01.82 (53) УДК622.441 (088.8) (72) Авторы изобретения И.В.Васильев и А.И.Павлов Институт Горного дела Иинистерства ч металлургии СССР (7!) Заявитель (4) СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАРЬЕРОВ Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытом способе разработки полезных ископаемых для проветривания,карьеров в условиях атмосферной инверсии. Известны способы проветривания карьеров конвективными потоками воздуха, которые создаются тепловыми источниками11). Известный способ не обеспечивает эффективного проветривания карьеров в условиях атмосферной инверсии, ввиду того, что при подъеме вентиляционной струи до границы инверсионного слоя, происходят значительные потери тепловой энергии. Известен способ разрушения атмосферной инверсии температур конвективными струями, создаваемыми тепловыми источниками, которые располагают над верхней границей инверсного слоя (2 ). Тепловыми источниками, содержащими конвективные струи являются аэростаты, боковая поверхность которых нагревается солнечными лучами. Однако существующий способ не поз" воляет обеспечит ь высокую эффективност ь проветривания карьеров. Это обусловлено тем, что слои атмосферной инвер" сии, лежащие ниже тепловых источников не разрушаются, Цель изобретения - повышение эффективности проветривания карьера за счег создания конвективных потоков воздуха по всей высоте инверсионного слоя. Поставленная цель достигается тем, что разрушение инверсионного слоя производят путем перемещения тепловых источников от верхней границы слоя к нижней. При перемещении тепловых источников от верхней границы инверсионного слоя к нижней происходит нагревание вытесненного ими воздуха и образовавшийся конвективный поток заполняет освободившийся объем, который образуется от движения тепловых источников вниз. 901561 ВНИИЛИ Заказ 12328/37 Тираж 469 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород., ул.Проектная,4 В том случае, когда воздух под нижней границей ин вер сионного слоя окажется теплее, чем над.верхней границей инверсионного слоя, конвективный поток получает дополнительное ускорение за счет разности плотностей нагретого и холодного воздуха и потребует значительно меньших затрат тепловой энергии. Таким образом, карьер при инверси- 10 онном состоянии атмосферы проветривается без разрушения всего слоя инверсии в объеме карьера, требующего больших затрат- тепловой энергии. Проветривание карьера происходит только 15 в среде опускания тепловых источников, т.е. в окнах, образующихся в инверсионном слое дяя выброса вредных при" месей. В процессе проветривания проис" ходит смешивание. нагретого Воздуха З1 конвективного потока с окружающим воздухом, что создает турбулентность, которая увеличивает окна в инверсионном слое, тем самым повышая, производительность выброса вредных 2s примесей. Таким образом, внедряясь в инверсионный слой, тепловые источники создают постоянно действующий конвективный поток воздуха, который при подъе- эр ме выносит вредные примеси в Виде газа или пыли эа пределы карьера. За счет разряжения воздух, подхватывая вредные примеси в виде газа или пыли, устремляется вверх, попадает в струю конвективного потока и выносится даль ше вверх за пределы карьера. Примером конвективной реализации предлагаемого способа является сп соб проветривания карьеров с помощью аэростатов. Тепловые источники крепились на аэростатах, которые в свою очередь устанавливались над верхней границей инверсионного слоя, Разрушение инверсионного слоя . ве-;45 ли путем перемещения аэростатов с тепловыми источниками от верхней границы инверсионного слоя к его нижней границе. Перемещение аэростатов вели со скоростью около 2 м/с, соответствующей сжиганию топлива в тепловом источнике около 3 т/ч. Cкорость перемещения аэростатов определялась иэ 4 условия сохранения конвективной струи над т епловым и сточни ком, На нижней границе инверсионного слоя аэростаты с тепловыми источниками закреплялись. При неподвижном сос-. тоянии тепловые источники, установленные на аэростаты, поддерживали конвективный поток воздуха, который через образовавшиеся .окна в инверсионном слое выбрасывал вредные примеси за пределы карьера. Использование предлагаемого способа проветривания карьеров позволяет обеспечить по сравнению с известными следующие преимущества: повышение эффективности проветривания, причем при любых метеорологических условиях за счет возможности регулирования скорости опускания и мощности тепловых источников; снижение общих затрат на проветривание карьера; сокращение потерь рабочего времени, возникающих в результате вынужденных простоев при недопустимом загрязнении карьеров. Ожидаемый расчетный технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения по сравнению с лучшим способом вентиляции карьеров составит более 216 тыс.руб. в год, а ожидаемый годовой экономический эффект от максимального объема использования предлагаемого способа составит более 6,4 млн. руб. Формула изобретения Способ проветривания карьеров, включающий разрушение инверсионного слоя в атмосфере конвективными струя. ми, создаваемыми тепловыми источниками, расположенными над его верхней границей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания эа счет создания конвективных,потоков воздуха по всей высоте инверсионного слоя, разрушение инверсионного слоя производят путем .перемещения -тепловых источников от верхней границы слоя к нижней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР и 325383, кл. E 21 C 47/00, 1970, 2. Патент США У 3666176,кл.239/2R, опублик. 1972 (прототип).
