Способ проветривания горных выработок Советский патент 1983 года по МПК E21F1/00 

/и;Г/шГ;Г/7 / }(//Jc/y}//yj/M4A /4 4 rr lll rr j --r:, %:%::;%%:%:

СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК по авт.св. 605982, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания при ведении горных работ в вечномерзлых породах путем интенсификации процесса тепломассообмена в камере, размешивание загрязненного воздуха по объему камеры осуществляют путем подачи его по лабиринтному каналу, образованному в непогашенной камере- путем установки в ней облицованных льдом лабиринтных перегородок при этом навстречу потоку загрязненного воздуха полают подсвежакхцую струю воздуха с постоянной скоростью по всей длине лабиринтного канала.

////л///////У////л///////// Г////уУ///у/У7//

Iff

О а

frf

№ Изобретение относится к горной промышленности ,и может быть использовано для проветривания горных выработок, преимущественно р /дных и россыпных месторозкдений при камерно система разработки. По основному авт.св. G05982 известен способ проветривания горны выработок, преимущественно рудных меторождений полезных ископаемых пр камерной системе разработки, заключающийся в последовательном проветривании забоев с подсвежением струи при котором загрязненный боздух раз жижают до предельно допустимых кон центраций путем пропускания его чер непогашенную камеру и размешивания его по объему камеры с последующим регулируемым выпуском воздуха из камеры 1 . Недостатком данного способа явля ется небольшая эффективность провет ривания при ведении горных работ в вечномерзлых породах. Цель изобретения - повшиение эффективности проветривания при ведеНИИ горных работ в вечномерзлых породах путем интенсификации процесса тепломассообмена в камере. Указанная цель достигается тем, что согласно способу проветривания горных выработок, преимущественно рудных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разрабо ки, заключакнцемуся в последовательном проветривании забоев с подсеже/нием струи, при котором загрязненный воздух разжижают до предельно допустимых концентраций путем пропускания его через непогашенную каме ру и размешивании его по объему камеры с поспедуквдим регулируемым выпуском воз.духа из камеры, размешивание загрязненного воздуха по объему камеры осуществляют путем подачи его по лабиринтному каналу, образова ному в непогашенной камере путем установки в ней облицованных льдом лабиринтных перегородок,- при этом навстречу потоку загрязненного возду подают подсвежающую струю воздуха с постоянной скоростью по всей длине лабиринтного канала. На чертеже изображена схема прове ривания горных выработок по предлагаемому способу в плане. Проветривание горных выработок осуществляют следующим образом. После отработки Кс1меры 1 и выпус а из нее руды, камеру це пoJ;:aшaют, а используют для очистки от вредных .примесей воздуха, поступающего в рас положенные выше по восстанию выработ ки, в частности, находящегося в отработке блока 2.. Причем, с целью пов шения эффективности очистки воздуха при ведении горных работ в области распространения вечномералых пород камеру снабжают лабиринтным каналом и все пространство внутри, включая стенки , подошву и кровлю облицовывают льдом. Эти работы выполняют в следующем порядке. На расстоянии 3-4 tA от потолочины 3 устанавливают по простиранию через 1,5-2,0 м ряд стоек, к которым гвоздями прибивают доски или оба полы, образуя тем самым перегородку 4. затем перегородку 4 с обеих сторон оббивают редкосетчатой паковочной тканью, например, ГОСТ 10452- 72, арт. 14110. Покрытие перегородки 4 редкосетчатой тканью необходимо для получения основания ледяной облицовки 5, которую образуют в дальнейшем. На втором этапе оборудования воздухоочислительной камеры образуют описанным выше способом перегородки б вкрест простирания, располагая их таким образом, чтобы в результате получился лабиринтный канал 7. Причем, перегородки вкрест простирания располагают параллельно с учетом возможности соблюдения постоянства скорости движения воздуха в канале при поступлении в него потоков подсвежающего воздуха, т.е. расстояние между перегородками, при постоянстве .мощности рудного тела, принимается увеличивающимся пропорционально возрастанию расхода воздуха в канале за счет, подсвежения, например при возрастании расхода воздуха на 10% расстояние между перегородками по простиранию также должно увеличихвсяс: ; на 10%. Заключительным этапом подготовки воздухоочистительной камеры является образование на ее поверхностях и перегородках ледяной облицовки 5.Это обеспечивается подачей воды по резинотканевому шлангу с вышерасположенного штрека 8 и тонкому ее напылению с поверхности, .которые имеют отрицательную температуру, равную температуре горных пород. При этом для обеспечения быстрого образования ледяной облицовки 5 температура воды должна быть не выше 1-1,. Необходимая, толщина облицовки должна быть 7-8 см. После сооружения в во,адухоочистительной камере 1 лабиринтного канала 7 в восстающем 9 устанавливают вспомогательный вентилятор 10 с кооткими воздуховодами 11 и 12., Для стабилизации и регулирования вентияционной системы устанавливают золирующие 13 и регулирующие 14 и 15 вентиляционные перемычки. На черт.еже показаны также штрек 16 горизонт доставки 17 действующей каеры 1В, дучки 19 для подачи подсвеающего воздуха и сбойка 20, а также блицованная льдом часть камеры 21, бойка 22 и восстающий 23. Проветривание горных выработок согласно предлагаемому способу осуществляют следующим образом. Свежий воздух из штрека 16 подают за счет общешахтной депрессии на горизонт доставки 17 действующей камери 18. В процессе выпуска руды из камеры 18 происходит интенсивное ч загрязнение воздуха пылью, а также периодичес ки проводятся взрывные работы для дробления негабаритных кусков руды на горизонте доставки 1 с, выделением токсичных газообразных веществ. Кроме того, выделение ядовитых газов, образовавшихся при взрывных работах, происходит также из выпускаемой руды вследствие их десорбции Поэтому перед подачей воздуха в другие действующие забои необходима его эффективная.очистка от вредных примесей. Это обеспечивается пропусканием его через облицованный льдом лабиринтный канал 7 и подсвежением через дунки 19. Последовательность воздухоочисткй следующая. Перед началом работ на горизонте доставки 17 или в камере 18 включают в работу вентилятор 10, который посредством воздуховодов 11 и 12 обес.печивает интенсивное перемешивание воздуха в лабиринтном канале 7 и воз духоочистительной камере 1, создавая устойчивую циркуляцию воздуха по облицованному льдом маршруту. При этом загрязненный воздух за счет общешахтной депрессии поступает в камеру 18 и восстаквдий 9 и из них к вентилятору 10, работающему в нагнетатель ном .режиме. При этом поток воздуха, истекающий с большой скоростью из воздуховода 11 в сбойку 20, создает высокое разрежение и эжектирует за-7 грязненный воздух из восстающего 9 и камеры 18, направляя его в лабиринтный канал 7. . В нижних точках лабиринта навстре чу потоку загрязненного воздуха через дучки 19 под действием общешахтной депрессии направляют потоки подсвежающего воздуха, имекяцие температуру и влажность отличную от таковых у воздуха в лабиринтном канале 7, что способствует проявлению конденсационного эффекта, обеспечивающего очистку воздуха от пыли и газов. Причем, как уже отмечалось выше сечение лабиринтного канала 7 на отдельных участках за счет соответствующего расположения перегородок б принимают таким, при котором, даже с учетом притоков подсвежающего воздуха соблюдается постоянство скоро ти движения воздуха, не превышающей оптимального значения для выпадения и оседания тонкодисперсной силикозо опасной пыли. Поступая через сбойку 20 в облицованный льдом лабиринтный канал 7, загрязненный воздух охлаждается, что сопровождается конденсационным эффектом с выпадением кристаллизационного инея, для которого тонкодисперсная пыль является центргиии кристаллизации. Кристаллизационный иней, в свою очередь, благодаря большой удельной поверхности, активно адсорбирует и нейтрализует вредные газы (окислы азота и окись углерода). Наличие в воздухоочистительной камере 1 и лабиринтом канале 7 ледяной облицовки 5 позволяет эффективно осуществлять регулирование теплового режима горных выработок, приближая температуру воздуха к значениям естественной температуры пород при одновременном . исключении выветривания стенок камеры, дополнительного пылеобразования и естественного газовыделения. Использование для очистки воздуха облицованного льдом лабиринтного канала 7 имеет важное значение для повышения эффективности очисткиВОЗдуха от вредных примесей, так как при многократном изменении направления воздушного потока в лабиринте на противоположное достигается мак-, симальный контакт рудничных аэрозолей с ледяной облицовкой, что способствует повышению очистки воздуха от -пыли и вредных газов. Следует отметить, что в зависимости от параметров рудничной атмосферы процесс очистки воздуха от. вредных примесей протекает двояко: при поступлении в лабиринтный канал 7 воздуха с более высокой тв тературой и повышенным влагосодержанием наблюдается снижение температуры воздуха и повышение его относительной влажности, сопровождаюцееся конденссщией водяных паров с выпадением кристаллизационного инея, а при по-. ступлении воздуха с низкой отрицательной температурой и пониженным влагосодержанием в канале 7 происходит повышение температуры воздуха, сопровождающееся повыпением его влагосодержания за счет сублимации льда, что способствует коагуляции рудничных аэрозолей и выпадению их из воздушного потока по мере движения воздуха по лабиринтному каналу 7 и при встречном взаимодействии с встречными потоками подсвежающего воздуха, поступающего через дучки19. Пройдя лабиринтный канал 7 и камеру 1, очищенный воздушный поток раздваивается: одна часть по облицованной льдом части кгмеры 21 направляется к всасывающему воздуховоду 12 вентилятора 10 (т.е. на рециркуляцию с целью дополнительной очистки и повышения эффективности тепломассообмена с поступающим в лабиринтный канал 7 загрязненным воздухом), другая часть воздуха из камеры 1 через сбойку 22 поступает в восстающий 23 и из него через регулирующую перемычку 14 на штрек 8, где смешивается с идущим по всему свежим воздухом, а далее бмёшанный воздушный поток направляют в действующую камеру 2. В зависимости от качественного состава направляемого для повторного использования воздуха его расход в лабиринтном кангше 7 восстающих 9 и 23 регулирую по времени с помощью регуляторов 14 и 15 таким образом, чтобы содержание вредных примесей в воздушной среде штрека 8 не превышало предельно допустимых концентраций. Предлагаемый способ проветривания горных выработок, при котором генерируется кристаллизационный и сублимационный иней, обеспечивает наряду с высокой эффективностью пылеосаждения процесс регулирования температуры и очистки рудничного воздуха от вредных газов Гокислов азота, окиси углерода и др.), которые ввиду весьма развитой поверхности инея активно адсорбируются им и в связанном виде осаждаются в лабиринтном канале и частично в примыкающих к нему выработках. Таким образом, при предлагаемом способе достигается комплексная очистка .рудничного воздуха от вредных примесей. По истечении определенного времени производят очистку канала 7 и камеры 1 от уловленных вредных примесей. При выключенном вентиляторе 10 производят уборку пыли и одновременно восстанавливают ледяную облицовку на перегородках 4 и 6, кровле подошве и .стенках камеры 1. Внедрение предлагаемого способа проветривания горных выработок на рудниках и россыпных шахтах СевероВостока страны позволит повысить эффективность очистки рудничного воздуха от силикозоопасной пыли и вредных газов,образующихся в горных выработках при взрывных работах.