Способ проветривания тупиковой выработки Советский патент 1984 года по МПК E21F1/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использо вано для проветривания тупиковых гор ных выработок при :.ведении в них погрузочно-раэгрузочных работ в системах разработки с торцовыми выпускамй руды. Известен способ проветривания производственных помещений в промышленной вентиляции с подачей воздуха взаимодействующими параллельными нестесненными струями, поданными из : противоположных углов помещения. Указанная подача воздуха увеличивает зону интенсивного .перемешивания воздушных масс помещения,что позволяет свежему воздуху равномерно распределяться по всему объему .вентилируемого помещения ij . Однако данный способ невозможно применить при проветривании тупиковых горных выработок, которые характеризуются своей значительной протяженностью, превышающей в, нескол ко раз дальность проветривания проти воположно направленными струями, небольшими объемами в сравнении с выделяющимися вниз вредностя(ми что тр бует интенсивного отвода вредностей из проветриваемой выработки а также технической сложностью организации подобного проветривания в тупиковых выработках, вкоторых вентиляционное оборудование, и трубы можно размещать только внутри проветриваемой тупиковой выработки ограниченных размеров, Известен способ проветривания туп ковой выработки, включающий подачу чистого воздуха в последнюю, с использованием эффекта температурного разделения сжатого воздуха в вихрево трубе на два потока при одновременном перемещении этих слоевВ разных направлениях эжекций струй, истекающих из вихревой трубы посредством подающего и выдающего эжекторов 2 , Недостатками известного способа проветривания тупиковых выработок являются отсутствие отвода загрязнен ного воздуха из тупиковой выработки, так как отвод осуществляется только за счет взаимодействия кольца теплог и холодного воздуха с потоком воздух проходящего по основной выработке, расположение вихревых труб на одной стойке, которое приводит к малоэФ7 фективному разделению противоположно направленных струй истечении. Целью изобретения является повышение эффективности проветривания ту пиковых выработок за счет интенсификации удаления загрязненного воздуха из забояг. . Указанная цель достигается тем, что согласно способу проветривания тупиковой выработки, включающему no-i дачу чистого воздуха в выработку и разделение находящегося в ней воздуха на противоположно направленные потоки посредством подающего и выдающего эжекторов, подачу чистого воздуха в забой осуществляют посредством нагнетательного трубопровода, при этом подающий эжектор устанавливает от груди забоя на расстоянии дальности его струи истечения, а выдающий эжектор у станавливают от подающего на расстоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения, и от конца нагнетательного трубопровода на расстоянии, не превышающем суммы дальностей струй истечения из нагнетательного трубопровода и выдающего эжектора. На фиг,1 изображена схема предлагаемого способа проветривания; на фиг.2 - схема работы эжекторов, установленных на расстоянии, равном сумме дальности их струй истечения; на фиг.3 - то же, установленных на раС стоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения, i. Схема включает нагнетательный трубопровод, подающий эжектор,выдающий, эжектор, тупиковую и основную вы работки. Проветривание по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Поток свежего воздуха из нагнетательного трубопровода подают в тупиковую выработку, который затем подхватывается установленным соосно с трубопроводом на расстоянии, равном дальности истечения струи, подающим эжектором. Затем воздушная струя омывает грудь забоя и поступает к выдающему эжектору, установленному у противоположной стенки выработки в обратном направлении на расстоянии от подающе го эжектора, равном сумме начальных участков их струй истечения, а от конца нагнетательного трубопровода на расстоянии, не превышающем суммы дальностей строги истечения из вьщающего эжектора и нагнетательного трубопровода. Выдающим эжектором загрязненный воздух выдается через устье тупиковой выработки в основную .выработку.I . Лабораторными исследованиями установлено, что минимальное расстояние между эжекторами, устанавливаемыми у противоположных стенок выработки в обратном по отношению друг к другу направлении, должно равняться сумме начальных участков струй истечения {фиг.2), . При указанной установке эжекторов индивидуальная дальность струи пракя , тически не меняется и общая длина потока, - образованного двумя эжекторами, равна сумме дальностей их индивидуальнЕлх струй (для указанных типоразмеров выработок 40-60 м). Для применяемых в настоящее время типов эжекторов длина начального участка струи истечения в сравнении с ее общей длиной незначительна (около 1м), При таком размещении эжекторов, между всасом одного из них и начальным участком струи (участком наибольшего присоединения масс) другого происходит минимальный .массообмен и наблюдается максимально возможная длина общего совместно образуемого двумя противоположными струями потока. Максимальное расстояние между эжекторами, устанавливаемыми у противоположных стенок в обратном по отношению друг к другу направлении, не должно превышать суммы индивидуальных струй истечения (фиг.3). При указанной установке эжекторов для тЬго, чтобы развернуться на границе индивидуальной дальности : струи, потоку необходимо больше энер гии, чем для движения в прямом направлении. Поэтому на границе индивидуальной дальности струи прямой для одного из эжекторов поток не разворачи вается, а продолжает двигаться по прямой и закольцовываться на всас другого эжектора. Поскольку элементы струи истечени поддбны как для истечения из эжектора, так и для истечения из трубопров да, то приведенные зависимости право мочны при замене одного из эжекторов трубопроводом.. Согласно предлагаемому способу пров.етривания тупиковой выработки . (фиг.1) длина ее проветриваемой част равна сумме индивидуальных струй ист чения из трубопровода и, двух эжекторов При проверке полученных закономер ностей сравнивали .предлагаемый способ проветривания с известным, от ставание трубопровода в котором со ответствует 10 м. . В качестве условной вредности ист пользуется раствор HjSQ,, концентраци которого в выработке фиксируетсяточечньгми электролитическими Датчиками Смысл данного эксперимента заключается в том, что у групп забоя в модель выработки вводится определенное количество условий вредности (началь ная концентрация одинакова во всех опытах), изменение уровня концентрации, по времени которой у груди забоя и на выходе из выработки записывается на осциллограмме. В таблице представлены данные изменения уровня концентрации условий вредности в тупиковой выработке во времени при проветривании ее по пред лагаемому и известному способам при одинаковых расходах через вентиляционный трубопровод. Пример . Непосредственно перед испытанием предложенного способа проветривания определяют индивидуальные параметры струй истечения из вентиляционного трубопровода, выдающего и подающего эжекторов. Эжекторы подключаются к магистрали со сжатым воздухом, давление в которой составляет 5 атм. Индивидуальная дальность струи истечения из каждого эжектора составляет по 15м, а из вентиляционного трубопровода - 10 м. Дальность струй определяется визуализацией струи ч.маркерами. Начальные участки струй; истечения определяются по формуле 1 - 0,335 d 1о-- а где d - диаметр выходного отверстия эжектора, м; а - коэффициент турбулентной структуры струи. Т - 0/335-0,28 -г Т7-Т м .0.08 . .. Проветривание по предлагаемому способу осуществляется следующим рбразом. Поток свежего воздуха из нагне тательного трубопровода, дальность струи истечения из которого составляет 10м, поступает в тупиковую выработку сечением 10,5 подхватывается ycтaнoвлeнныrvl соосно с трубопроводом на расстоянии от груди забоя, равном15 м,активизирующим эжекторрмДУШ-2м,; дальность струи истечения которого м, а начальный участок струи истечения 1 м. Через грудь забоя воздух поступает от активизирующего эжектора на установленный у противоположной стенки выработ ки,: и в обратном направлении на расстоянии, равном 2 м, выдающий эжектор ДУШ - 2м,, дальность струи кото-, рого 15 м, а начальный участок струи истечения 1 м. Через ввдающий эжектор, установленный на расстоянии 25 м от конца нагнетательноготрубопровода, загрязненный воздух выдается через устье тупиковой вьфаботки в основную. Проветривание предлагаемым способом . определяют по изменению концентрации вредности в забое методом отбора проб воздуха. За 10 мин работы по предлагаемому способу концентрация изменилась от 0,011 % условной СО до прлного вымывания. При этом в выработку поступает по трубопроводу б свежего воздуха, а расход воздуха через эжекторы составляет по 2 м /с.... Технико-экономические преимущества предлагаемого способа проветриваний . тупиковых выработок по сравненин) с базовым заключаются в том, чтопредлагаемый способ проветривания позволяет увеличить длину эффективно проветриваемой соны тупиковой выработки при указанном вентиляционном

оборудовании до 35-40 м, а значит предотвратить частые разрушения вентиляционного трубопровода при ведении взрывных работ.

СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКИ, включающий подачу чистого воздуха в выработку и разделение находящегося в ней воздуха на противоположно направленные потоки посредством подающего и выдающего эжекторов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания выработок за счет интенсификации удаления загрязненного воздуха из забоя,осуществляют по-. дачу чистого воздуха в забой посредством нагнетательного трубопровода, при этом подающий эжектор устанавливают от груди -забоя на расстоянии дальности его струи истечения, а вы, дающий Эжектор устанавливают от подаю-, § щего на расстоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения , |ГЛ и от конца нагнетательного трубопровода .на расбтоянии, не превышающем суммы дальностей струй истечения из нагнетательного трубопровода и выдающего эжектора. ю ел оо 00 4