Шахтная воздухорегулирующая перемычка Советский патент 1983 года по МПК E21F1/14 E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для регулирования дебита воздушных потоков в подземных горных выработках.

Известна шахтная перемычка для гашения энергии воздушной ударной волны в. горной выработке, включаюш,ая парашютообразный купол из воздухонепроницаемого материала, стропы, длину которых принимают не менее двух диаметров купола, резиновые растяжки, элементы крепления, пневмокаркасы и центральную стропу, прочность которой принимают не менее половины сум-марной прочности основных строп 1.

Недостатком этой перемычки является то, что в ее куполе отсутствует полюсное отверстие, в результате чего воздушный поток не может быть пропущен через купол.

Наиболее близкой к изобретению является шахтная перемычка, включаюш,ая перекрываюш,ий поперечное сечение горной выработки купол с полюсным отверстием, крепежные стропы и резиновые растяжки, одни концы которых закреплены по периметру купола 2.

Недостатком этой перемычки является невозможность автоматического регулирования дебита воздушного потока через полюсное отверстие в куполе.

Цель изобретения - обеспечение автоматического регулирования дебита воздушного потока, пррходяшего по выработке.

Эта цель достигается тем, что в шахтной воздухорегулируюшей перемычке, включаюш.ей перекрь1ваюш,ий поперечное сечение горной выработки купол с полюсным отверстием, крепежные стропы и резиновые растяжки, одни концы которь1х закреплены по периметру купола, перемычка снабжена опорным кольцом и дополнительным куполом со стропами, диаметр которого не более 1/2 диаметра основного купола, при этом свободные концы крепежных строп основного купола посредством опорных элементов прикреплены к стенкам горной выработки, свободные концы строп дополнительного купола закреплены по периметру опорного кольца, которое, в свою очередь, посредством упругих связей соединено с опорными элементами крепежных строп основного купола, а свободные концы резиновых растяжек закреплены по периметру дополнительного купола.

При этом длина строп основного и дополнительного куполов на более одного диаметра соответственно основного и дополнительного куполов.

Кроме того, концы упругих связей и концы строп основного и дополнител ного куполов снабжены быстросъемными соединениями.

На фиг. 1 показан общий вид перемычки, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг. 3 - опорное кольцо, вид

сбоку; на фиг. 4 - то же, вид спереди; на фиг. 5 - карабин, общий вид.

Шахтная воздухорегулирующая перемычка состоит из основного купола 1 с полюсным отверстием 2, крепежных строп 3 и резиновь1х растяжек 4, закрепленных одними концами по периметру основного купола 1. Противоположные концы крепежных строп 3 снабжены быстросъемными соединениями-карабинами 5 и прикреплены каждая стропа отдельно к стенкам горной выработки посредством опорных элементов 6 к кольцам 7.

Внутри основного купола 1 расположен дополнительный купол 8 с опорным кольцом 9, диаметр дополнительного купола 8 не

превышает 1/2 диаметра основного купола 1 и содержит крепежные стропы 10, одни концы KOTOpbix закреплены по его периметру, а противоположные концы снабжены карабинами 5 и прикреплены по всей длине

0 окружности опорного кольца 9 к его проушинам И. Дополнительный купол 8 и опорное кольцо 9 расположены на одной оси с полюсным отверстием 2, при этом опорное кольцо 9 проушинами 11 прикреплено к кольцам 7 опорных элементов 6 посредством упругих связей 12, снабженных с обоих концов карабинами 5, а свободные концы резиновых растяжек 4 закреплены по периметру дополнительного купола 8.

Шахтную воздухорегулирующую перемычку устанавливают поперек сечения горной выработки и противоположные концы каждой стропы 3 основного купола 1, снаб. женные карабинами 5, отдельно прикрепляют к стенкам горной выработки посредством опорных элементов 6 к кольцам 7., а резиновые растяжки 4 закрепляют по периметру основного купола 1. Дополнительный купол 8 собирают на некотором расстоянии от места возведения перемычки. По всей длине окружности опорного коль:

0 ца 9 на проушинах 11 карабинами 5 прикрепляют стропы 10 дополнительного купола 8 и переносят дополнительный купол 8 с опорным кольцом 9 к месту возведения перемычки. Свободные концы резиновых растяжек 4 закрепляют по периметру допол нительного купола 8. Затем прикрепляют опорное кольцо 9 проушинами 11 к кольцам 7 опорных элементов 6 посредством упругих связей 12, снабженных с обоих концов карабинами 5. В таком положении

Q шахтная воздухорегулирующая перемычка готова к эксплуатации.

При увеличении скорости воздушного потока воздействие его на дополнительный купол 8 увеличивается, что вызывает рас5 тяжение упругих связей 12 и резиновых растяжек 4, и напор воздушного потока перемещает в горизонтальной плоскости дополнительный купол 8 с опорным кольцом 9 к полюсному отверстию 2, в результате чего уменьшается пространство между основным 1 и- дополнительным 8 куполами, что приводит к увеличению сопротивления прохождению воздушного потока, благодаря чему уменьшается количество проходящего воздушного потока через полюсное отверстие 2 до заданного ранее значения.

При уменьшении скорости воздушного потока воздействие его на дополнительный купол 8 уменьшается, что вызывает перемещение дополнительного купола 8 с опорным кольцом 9 в горизонтальной плоскости в противоположную сторону движения набегающего потока за счет динамического , сжатия упругих связей 12, в результате чего увеличивается пространство между основным 1 и дополнительными 8 куполами, что приводит к уменьшению сопротивления прохождению воздушного потока, благодаря чему увеличивается количество проходящего воздушного потока через полюсное отверстие 2 до заданного ранее значения.

Выполнение дополнительного купола диаметром не более 1/2 диаметра основного купола обусловлено тем, что это позволяет более эффективно использовать динамический напор воздушного потока за счет того, что наибольшая скорость воздушного потока, т. е. его ядро расположено по центральной оси выработки и действует почти на всю площадь дополнительного купола, в результате чего дополнительный купол быстро наполняется воздухом и перемешивается от действия динамического напора воздушного потока к основному куполу, при этом любое незначительное изменение величины динамического напора изменяет положение дополнительного купола относительно основного купола, что приводит к повышению чувствительности автоматического регулирования дебита воздушного потока. Наименьшая скорость воздушного потока распределена по периметру стенок горной выработки (скорость значительно снижается в результате аэродинамического сопротивления шероховатостей стенок, крепи выработок, коммуникационных сооружений и т. д.), поэтому дальнейшее увеличение диаметра дополнительного купола, более чем 1/2 диаметра основного купола, не приводит к резкому увеличению воздействия динамического (скоростного) напора воздушного потока на дополнительный купол за счет малой величины скоррст-и воздушного потока, следовательно увеличение диаметра дополнительного купола не приводит в этих ус ловиях к повышению чувствительности автоматического регулирования дебитом воздушного потока. Кроме того, увеличение диаметра дополнительного купола приводит к резкому и неоправданному .расходу

0 дорогостоящего материала, идущего На изготовление дополнительного купола, ухудшает мобильность всей перемычки, а также и олеративность возведения ее (увеличивается трудоемкость монтажа и демонтажа перемычки).

5 Резиновые растяжки, рдни концы которых прикреплены по периметру основного купола, а другие концы по периметру дополнительного купола, позволяют удерживать дополнительный купол в определенном положении в вертикальной плоскости и способствуют перемещению дополнительного купола по горизонтали к стационарно расположенному основному куполу при воздействии динамического напора на дополнительный купол, что позволяет автомати5 чески регулиррвать дебит воздушного потоха.

Длина стррп основного и дополнительного куполов принимается равной соответственно диаметру основного и дополнительного купола, так как в этом случае проч0 ность стррп достаточна для создания устойчивой конструкции, чем при большей их длине. Это объясняется тем, что при большой длине стррп нагрузки распределяются и воспринимаются неравномерно, и каждая стррпа работает по отдельности,

что в результате приводит к разрушению перемычки или ее перекосу. При длине строп меньшей, чем диаметр, соответственно, основного и дополнительного купола, пространство для перемещения дополнительного

0 купола недостаточно, при воздействии на . него динамического напора воздушного потока, поэтому при этом автоматическое регулиррвание не достигнуто. При длине стррп, равной диаметру, соответственно, основного и дополнительного купола, на5 грузки распределяются и воспринимаются равномерно по длине, что приводит к одновременному восприятию стррпами нагрузки, что создает более устойчивую систему.

1. ШАХТНАЯ ВОЗДУХОРЕГУЛИРУЮШАЯ ПЕРЕМЫЧКА, включающая перекрывающий поперечное сечение горной выработки купол с полюсйым отверстием, крепежные стропы и резиновые растяжки, одни концы которых закреплены по периметру купола, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения автоматического регулирования дебита воздушного потока, проходящего по выработке, перемычка снабжена опорным кольцом и дополнительным куполом со стропами, диаметр которого не более 1/2 диаметра основного купола, при этом свободные концы крепежных строп основного купола посредством опорных элементов прикреплены к стенкам горной выработки, свободные концы строп дополнительного купола закреплены по периметру опорного кольца, которое, в свою очередь, посредством упругих связей соединено с опорными элементами крепежных строп основного купола, а свободные концы резиновых растяжек закреплены по периметру дополнительного купола. 2.Перемычка по п. I, отличающаяся тем, что длина строп основного и дополнитель.. ного куполов не более одного диаметра ,., соответственно основного и дополнитель- S ного куполов..Перемычка по п. 1, отличающаяся / тем, что концы упругих связей и концы строп основного и дополнительного куполов снабжены быстросъемными соединениями. Oi со ю о оо

11

11

сриг. 5