Способ проветривания карьеров Советский патент 1984 года по МПК E21F1/00 

Изобретение относится к горной гфомьшшенности, а именно к вентиляции при ведении открытых горных работ и предназначено для искусственно го проветривания карьеров. . известен способ проветривания карьеров заключающийся в воздействии на атмосферу карьера вентилящюиньов устанобкаки на базе авиационньк турб винтовых Двигателей СО« Недостатком способа является то, НТО он не применим для глубоких и рграниченньв; в Плане карьеров с крут мл бсфтами, в виду того, что вертикальная дальнобойность наиболее мощк 1х установок на базе авиащ{онных д гателей недостаточна для выброса вредностей из карьера глубиной более 200 м даже при адиабатическом распре делении теш1ературы воздуха. Кроме того, глубокие и ограниченные в пла1ве карьеры вблизи дна инеют горизон:;; тальный размер недостаточный для раз штия струй мощной установки на базе авнационного двигателя так, как в на шжних горизонтах. Halieonee близжим техническим решением к изобретению является способ цроветр1ваШ1я карьеров, заключающийся в создайии вихревого восходяйцёго потока, посредством вентиляцион ных установок С 23. Недостатком изве тного способа яв ляется низкая эффективность проветри вания глубошт карьеров, так 1;ак соэданне вихревого потока по всей глубине карьера не ранатировано изза отсутствия ограйнчивакяфос вихрь поверхностей, а образование устойчивого вертикального вихревого потока при и15версионных состояниях атмосферы, способного осуществлять вьйрос загрязненного воздуха на несколько оотен метров, представляется малрвероятшм., Целью изобретения является повы эффективности проветривания за счет обеспечения прЬветрйваиия вс го карьерного пространства. Поставленная цель достигается тем что согласно способу проветривакия .карьеров, заключающемуся в создании вихревого восходящего потока посредством вентиляциояных установок, последние устанавливают в карьера по восходящей конической винтовой линии с углом наклона осей струй, создавае№К вентиляционными установками, в пределах 1025 К горизонту, при этом расстояние между вентиляционными установками принимает 0,570,9 величины пре- . их дальнобойности, а расстояние последней вентиляционной установки от поверхности - не менее 0,9 ее предельной дальнобойности. На фиг. 1 показан карьер со схемой расстановки вентиляционных установок, разрезi на фиг. 2 - вид А на,фиг. 1, стрелками показано движение воздуха в карьере ; Предлагаемый способ осуществляют с помощью вентиляционных установок 1, располагаемых по восходящей комплексной винтовой линии 2, проведенной по конической поверхности, проходящей по бортам карьера.. УГОЛ подъема винтовой линии оС соответстбует углам наклона осей струй к горизонту для данного типа установок, но не превышает 25, В зависимости от угла подъема ct и геометрических размеров карьера, выбирают соответствующие по дальнобойности вентиляционные установки дпя того, чтобы обеспечить полное развитие струй и исвключить взметывание пыли. Для обеспечения их последовательной работы, установки располагают на расстоянии т, равнрм 0,5-0,9 предельной дально:бойности струи L, создаваемой каждой предадущей установкой. Оси струй 3 каждой предьщущей установки направляют в сторону последукздей так, чтобы струя последней обеспечивала выброс воздуха за пределы карьера. . Проветривание карьера осуществляется ел едунядам образом,. Установки 1 включают в работу по возможности одновременно, при этом струя 3 каждой установки обеспечивает подачу воздуха в зону развития струи последующей установки. Это обеспечивает создание непрерывного потока воздуха вдоль выходящей конической шнтоврй линии 2, на которой расположены установки. Через некот рое время, зависящее от размеров Карьера и типа применяемых установок, благрдаря. наличию непрерьшного потока по периметру карьера, весь воздух приходит во вращательное движение. Проветривание карьера при этом осуществляется, во-первых, благодаря выйрсу непосредственно струей, создаваемой- установка, во-вторых, вследствие пРдсоса в центре карьера и выброса на периферии, которые возни31кают из-за разности давлений,обусловленных вращательным движением во духа во всем объеме карьера. Несмот ря на то, что скорость вращения невелика и разница давлений составляет целые ДОЛИ: Паскалей, благода|ря значительной площади сечения карьера, эффект от закрутки весьма существенный. Проветривание осущест вляется по удалению из карьера вред ных газов и пыли. Пример . Проводится проветр вание карьера глубиной 300 м, диаметром дна 120 м, с углом откосов 45. Для проветривания используют установки УШ-1 дальнобойностью до 350 м, так как размеры карьера на нижних горизонтах небольщие, а на верхних - установки НК-12КВ дальнобойностью до 1300 м. Угол подъема винтовой линии не превьвпает предельного угла наклона осейструй к горизонту применяемых установокi Каждая последующая установка находи ся на расстоянии т, равном 0,5-0,9 Предельной дальнобойности струи пре двдущей установки. Оси струй при этом направляются в сторону последу щей установки под углом ot 15 к горизонту. Струя последней установк обеспечивает выброс воздуха за пределы карьера. . Даншле представлены в таблице. При таком расположении пяти уста новок в карьере перепад давления составляет 3,3 Па, что обеспечивает проветривание карьера за 40 мин, без учета выносящей способности вихревого потока. Данный пример исследуется: методами физического {Моделирования. Угол наклона осей струй, создаваемых 1зектиля роннь1ми установкакм в пред елах 10-25 обусловл ен т ем, что при мныпих значениях .угла свобо . . . .-.

Установка,

2

t

установкиУЙТ-1

УМ1-г1 УМП-1 350 350

L, к; 350 202307

т, м175

НК-12КВ 1300

Обеспечивает вынос воздуха за Kapbejp : - 4 - . - . ные вентилирующие струи, имеюшрне угол раскрытия приблизительно 15, накладываются друг на друга. Это при водит к неоправданному увеличению количества установок и скорости закрутки выше необходимой. Увеличение угла подъема винтовой линии более 25 приводит к отсутствию взаимодействия струй, неравномерному полю скорости закрутки по сечению карьера, .ив конечном счете, к ослаблению эффекта разности давлений в центре и на периферии карьера. Кроме того, выпускаемые в настоящее время установки, создающие горизонтальные струи, не имеют возможности наклонять струи более 25 к горизонту. Расстояние между установками не может быть более 0,9 предельной даль|нобойности предьдущей установки, так как в этом случа непрерывная вентилирующая струя прерывается .и т еря-; етсй эффект выброса воздуха в результате последовательного располо(жения установок. Кроме того, на рас-; стоянии скорость воздуха в струе приблизительно равна 0,6-0,8 м/с, т.е. близка к минимальной скорости закрутки и при больимх расстояниях струи уже не увеличивает скорость закрутки. Уменьшение расстояния между установка м менее 0,5 дальнобойности также приводит к неоправданному увеличению количества установок : Использование предлагаемого cnocofба позволя.ет в значительной мере, увеличить объем проветриваемой зоны j и сократить время проветривания карьёров. В результате этого улучшаются санйтарно-Гигиенические услошя работы горнорабочих, и значительно рас вшрится возможность проветривания карьеров установками, создающими свободные турбулентные струи.

Фиг.2

2

СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАРЬЕ РОВ заключающийся в создании вихре вогр выходящего потока при поьющи вентиляционных установок, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повьппения эффективности проветривания за счет обеспечения проветривания всего карьерного пространства, вентиляционные установки устанавливают в объеме карьера по восходящей конической винтовой линии с углом наклона осей струй, создаваемых вентиляционными установками, в пределах 10 25° к горизонту, при этом расстояние между вентиляционными установками принимает 0,5-0,9 величины предельной их дальнобойности, а расстояние последней вентиляционной установ- g ки от поверхности - не менее 0,9 ее предельной дальнобойности.