СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ Российский патент 2016 года по МПК E21F1/00 

Описание патента на изобретение RU2581644C1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при искусственном проветривании застойных зон глубоких карьеров.

Известен способ вентиляции глубоких карьеров, включающий возведение вентиляционного канала, связывающего выработанное пространство карьера с окружающей атмосферой, создание воздушного потока в магистральном канале за счет источника принудительной или естественной тяги и управление аэродинамическими параметрами потока в этом канале (патент РФ №2122121, опубл. 20.11.1998, бюл. №32).

Недостатком данного способа вентиляции является невозможность подачи свежего воздуха или удаления загрязнений в нескольких точках карьера.

Известен способ вентиляции глубоких карьеров, включающий возведение магистрального вентиляционного канала, связывающего выработанное пространство карьера с окружающей атмосферой, прокладку к застойным зонам карьера дополнительных вентиляционных каналов, соединенных с магистральным каналом, создание воздушного потока в магистральном канале и управление аэродинамическими параметрами этого потока с помощью нагнетательной машины, регулирование расхода воздуха в дополнительных каналах с помощью дополнительных нагнетательных машин (патент РФ №2066769, опубл. 20.09.1996, бюл. №26).

Недостатком известного способа вентиляции, принятого за прототип, являются значительные материальные и энергетические затраты, связанные с использованием большого количества нагнетательных машин.

Задачей изобретения является снижение материальных и энергетических затрат на вентиляцию.

Достигается это тем, что в способе вентиляции глубоких карьеров, включающем возведение магистрального вентиляционного канала, связывающего выработанное пространство карьера с окружающей атмосферой, прокладку к застойным зонам карьера дополнительных вентиляционных каналов, соединенных с магистральным каналом, создание воздушного потока в магистральном канале за счет источника принудительной или естественной тяги и управление аэродинамическими параметрами вентиляционных потоков в каналах, управление аэродинамическими параметрами вентиляционных потоков осуществляют путем регулирования величин тепловой депрессии дополнительных каналов, создаваемой нагревательными элементами, за счет изменения мощности теплоотдачи нагревательных элементов и высоты их установки в дополнительных каналах в соответствии с относительной загрязненностью проветриваемых застойных зон.

Отличительные признаки - управление аэродинамическими параметрами вентиляционных потоков путем изменения величин тепловой депрессии дополнительных каналов, осуществляемого на основании данных об относительной загрязненности проветриваемых застойных зон. Эти признаки дают возможность заменять многочисленные нагнетательные машины бесприводными нагревательными устройствами, одновременно снижать давление и повышать расход воздуха в вентиляционных каналах, включать нагревательные элементы в работу, поочередно или оперативно менять их энергопотребление в зависимости от степени загрязненности застойных зон без снижения суммарного расхода воздуха в вентиляционных каналах.

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.

Предлагаемый способ вентиляции глубоких карьеров поясняется чертежом, где 1 - магистральный воздуховод; 2 - присоединительная камера; 3, 4 и 5 - дополнительные воздуховоды; 6 - вентилятор; 7, 8 и 9 - секционные электронагреватели воздуха.

Способ осуществляется следующим образом.

На нерабочем борту карьера сооружают магистральный воздуховод 1 из надувных или стеклопластиковых труб большого диаметра. При комбинированном способе освоения месторождения в качестве вентиляционной магистрали могут быть использованы примыкающие к карьеру подземные горные выработки. Нижний конец магистрального воздуховода вводят в присоединительную камеру 2 с дополнительными воздуховодами 3, 4 и 5, опущенными непосредственно в застойные зоны придонной части карьера. К верхней части магистрального воздуховода 1 присоединяют вентилятор 6. Альтернативным источником тяги при всасывающих схемах проветривания может быть мощный электронагреватель, устанавливаемый в присоединительной камере 2. В некоторых благоприятных случаях для снижения затрат на проветривание карьера возможно использование природных источников энергии, например подземных выработок с естественной тягой. Внутри дополнительных воздуховодов 3, 4 и 5 размещают секционные электронагреватели 7, 8 и 9 с изменяемой мощностью теплоотдачи. Как возможный и целесообразный в определенных условиях вариант следует рассматривать рассредоточение секций электронагревателей по длине воздуховодов 3, 4 и 5.

При работе вентилятора 6 во всасывающем режиме в воздуховодах 1, 3, 4 и 5 устанавливаются воздушные потоки, характеризуемые некоторыми значениями расхода при пониженном относительно окружающей атмосферы давлении, при этом искусственный воздухообмен атмосферы карьера с окружающей средой измеряется расходом воздуха в магистральном воздуховоде 1. Для увеличения интенсивности воздухообмена включают электронагреватели 7, 8 и 9. В результате нагрева перемещаемого воздуха в вентиляционной сети возникает тепловая депрессия, снижающая давление вентилятора и повышающая его производительность. Значительная часть расхода электроэнергии в нагревателях может компенсироваться снижением энергопотребления вентилятором при условии смещения режима его работы в зону максимальных значений КПД.

При повышении концентрации загрязнений в одной из проветриваемых зон осуществляют регулирование величин тепловой депрессии воздуховодов 3, 4 и 5 с целью перераспределения расходов воздуха в этих воздуховодах для интенсификации проветривания наиболее загрязненной зоны. Например, для увеличения расхода воздуха в вентиляционном канале 4 при включенных электронагревателях 7, 8 и 9 отключают электронагреватели 7 и 9 или часть их секций, повышая степень нагрева воздуха в воздуховоде 4 относительно воздуховодов 5 и, соответственно, относительную величину тяги.

Регулирование величин тепловой депрессии можно также осуществлять за счет увеличения или уменьшения высоты напорного участка дополнительных каналов 3, 4 и 5 путем соответствующего изменения высоты установки нагревательных элементов 7, 8 и 9 в этих каналах. При рассредоточенном размещении секций электронагревателей в каналах такое изменение достигается автоматически при включении или отключении части секций.

Для перераспределения вентиляционных потоков между застойными зонами при нагнетательном проветривании карьера используют те же принципы регулирования величин тепловой депрессии дополнительных воздуховодов, но с учетом изменения направления тяги вентиляторов.

Применение предлагаемого способа в крупных застойных зонах глубоких карьеров позволяет уменьшить материальные и энергетические затраты на проветривание карьера за счет повышения эффективности регулирования вентиляционных потоков и их распределения между застойными зонами.

Похожие патенты RU2581644C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ 2023
  • Гендлер Семен Григорьевич
  • Медова Екатерина Алексеевна
RU2797568C1
Способ проветривания карьера 2019
  • Шахрай Сергей Георгиевич
  • Александров Петр Владимирович
  • Шахрай Антон Сергеевич
  • Курчин Георгий Сергеевич
  • Сорокин Александр Геннадьевич
RU2716066C1
СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ 2021
  • Гендлер Семён Григорьевич
  • Лейсле Артём Валерьевич
  • Борисовский Иван Анатольевич
RU2760181C1
СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ КАРЬЕРА 2015
  • Морин Андрей Степанович
  • Корзухин Игорь Васильевич
  • Борисов Федор Иванович
RU2582356C1
СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ 2014
  • Борисов Федор Иванович
  • Морин Андрей Степанович
RU2560736C1
Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке синклинальных угольных месторождений 2017
  • Каплунов Давид Радионович
  • Ермаков Анатолий Юрьевич
  • Качурин Николай Михайлович
  • Ермаков Никита Анатольевич
  • Евшина Ольга Викторовна
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Сенкус Татьяна Ринатовна
  • Кривошеев Борис Валентинович
  • Куртукова Ольга Владимировна
RU2679003C1
Способ проветривания подземных горных выработок при комбинированной разработке антиклинальных угольных месторождений 2017
  • Каплунов Давид Радионович
  • Ермаков Анатолий Юрьевич
  • Качурин Николай Михайлович
  • Ермаков Никита Анатольевич
  • Евшина Ольга Викторовна
  • Сенкус Витаутас Валентинович
  • Сенкус Валентин Витаутасович
  • Сенкус Василий Витаутасович
  • Сенкус Татьяна Ринатовна
  • Кривошеев Борис Валентинович
RU2679015C1
Способ проветривания карьера 2020
  • Ковлеков Иван Иванович
RU2734532C1
Способ проветривания карьеров 2021
  • Сергеев Вячеслав Васильевич
RU2765698C1
Способ управления газовыделением при отработке газообильного угольного пласта 1986
  • Бонецкий Владимир Александрович
  • Птицын Валентин Петрович
  • Мащенко Иван Давыдович
SU1439258A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 581 644 C1

Реферат патента 2016 года СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ

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. Способ включает возведение магистрального вентиляционного канала, связывающего выработанное пространство карьера с окружающей атмосферой, прокладку к застойным зонам карьера дополнительных вентиляционных каналов, соединенных с магистральным каналом, создание воздушного потока в магистральном канале за счет источника принудительной или естественной тяги. Управление аэродинамическими параметрами вентиляционных потоков осуществляют путем регулирования величин тепловой депрессии дополнительных каналов, создаваемой нагревательными элементами, за счет изменения мощности теплоотдачи нагревательных элементов и высоты их установки в дополнительных каналах в соответствии с относительной загрязненностью проветриваемых застойных зон. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 581 644 C1

Способ вентиляции глубоких карьеров, включающий возведение магистрального вентиляционного канала, связывающего выработанное пространство карьера с окружающей атмосферой, прокладку к застойным зонам карьера дополнительных вентиляционных каналов, соединенных с магистральным каналом, создание воздушного потока в магистральном канале за счет источника принудительной или естественной тяги и управление аэродинамическими параметрами вентиляционных потоков в каналах, отличающийся тем, что управление аэродинамическими параметрами вентиляционных потоков осуществляют путем регулирования величин тепловой депрессии дополнительных каналов, создаваемой нагревательными элементами, за счет изменения мощности теплоотдачи нагревательных элементов и высоты их установки в дополнительных каналах в соответствии с относительной загрязненностью проветриваемых застойных зон.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2581644C1

Устройство для проветривания карьеров 1970
  • Битколов Нур Закирзянович
  • Зенов Сергей Иванович
SU448293A1
Способ проветривания карьеров 1983
  • Битколов Нур Закирзянович
  • Резниченко Игорь Павлович
  • Соболевский Виктор Васильевич
  • Толстых Владимир Владимирович
  • Джунь Владимир Алексеевич
SU1116175A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ В ГЛУБОКИХ КАРЬЕРАХ 1992
  • Зберовский Александр Владиславович[Ua]
  • Собко Борис Ефимович[Ua]
  • Кривцун Геннадий Павлович[Ua]
RU2066769C1
СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ КАРЬЕРОВ, РАБОТАЮЩИХ В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ 1997
  • Изаксон В.Ю.
  • Новопашин М.Д.
  • Слепцов В.И.
  • Власов В.Н.
RU2122121C1
СПОСОБ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ 2000
  • Морин А.С.
  • Буткин В.Д.
RU2172839C1
Способ отверждения фаолита и подобных термореактивных пластиков в автоклаве 1959
  • Жемчужин Г.В.
SU131083A1
US 3747503 A1, 24.07.1973
НИКОЛАЕВ А.В., Управление тепловыми депрессиями в системах вентиляции калийных рудников, автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Пермь, 2012.

RU 2 581 644 C1

Авторы

Морин Андрей Степанович

Корзухин Игорь Васильевич

Борисов Федор Иванович

Борисов Дмитрий Федорович

Даты

2016-04-20Публикация

2014-11-26Подача