Устройство для предотвращения вспышек метана у исполнительного органа проходческого комбайна Советский патент 1986 года по МПК E21C35/22 E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для создания безопасных условий труда при комбайновой проходке подготовительных выработок в газоопасных условиях угольных шахт.

Цель изобретения - повьт1ение эффективности предотвраш.ения вспышек и взрывов метана при разрушении массива путем улучшения равномерности подачи водовоз- дуп;ной смеси в зону разрушения.

На фиг. 1 изображено устройство для предотвращения вспышек метана у исполнительного органа проходческого комбайна, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -то же, разрез Б-Б на фиг. 2, пример исполнения; на фиг. 4 - то же, разрез Б-Б на фиг. 2, пример исполнения; на фиг. 5 - то же, разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - то же, разрез Г-Г на фиг. 2.

Устройство для предотвращении вспышек метана у исполнительного органа проходческого комбайна содержит установленный на проходческом комбайне 1 нагнетательный вентилятор 2, соединительный трубопровод 3 и укрепленный на стреле 4 исполнительного корончатого органа 5 водо- воздушный насадок 6. Нагнетательный вентилятор 2 вынолнен центробежным, он может быть с радиальны.ми лопатками рабочего колеса, назад загнутыми и вперед загнутыми лопатками рабочего колеса. Конструкция нагнетательного вентилятора 2 может быть различной, но он должен иметь минимальные габариты и обеспечивать подачу воздуха через соединительный трубопровод 3 в водовоздушный насадок 6.

Соединительный трубопровод 3 может быть выполнен металлическим с шарнирным соединением, неметаллическим из упругого материала, например из резинотехнических материалов, или комбинированным, но независимо от конструктивного исполнения и применяемых материалов он должен позволять производить необходимые перемещения водовоздушного насадка 6 вместе со стрелой 4 исполнительного корончатого органа 5 относительно нагнетательного вентилятора 2.

Водовоздушный насадок 6 выполнен в виде дуги, частично охватывающей стрелу 4 исполнительного корончатого органа 5, и состоит из входного патрубка 7, коллектора 8 и сопел 9, коллектор 8 состоит из нижней 10 и верхней 11 обечаек и фронтального 12 и заднего 13 щитов. На фронтальном щите 12 имеются сонла 9, продольные оси которых ориентированы на зарубную щель 14 вокруг исполнительного корончатого органа 5. В коллекторе 8 напротив каждого сопла 9 установлены водяные форсунки 15 для подачи воды в воздушный поток и образования водовоздушных струй 16 на выходе из сопел 9. Водовоздушный насадок 6

может быть выполнен с направляющими 17, установленными в коллекторе 8 перед соплами 9, как показано на фиг. 3, и может быть без направляющих, как показано на

фиг. 4.

Задний щит 13 коллектора 8 может быть наклонным, как показано на фиг. 3 и 4, и обеспечивать переменную площадь поперечного сечения отверстия в коллекторе 8 для про.хода воздуха. Однако задний щит 13 коллектора 8 может быть выполнен параллельным фронтальному щиту 12 и обеспечивать постоянную площадь поперечного сечения отверстия в коллекторе 8. Независимо от расположения заднего щита 13 относительно фронтального 12 и характера изме- не1шя площади поперечного сечения отверстия в коллекторе 8 водовоздушный насадок 6 снабжен разделителем 18 воздушного потока, выполненным в виде установленного в коллекторе 8 между фронтальным 12 и

задним 13 пиитами пластинчатого кольца, расположенного на среднем радиусе 19 установки сопел 9 эквидистантно верхней 11 и нижней 10 обечайкам и разделяющего внутреннее пространство коллектора 8 на

нижней 20 и верхней 21 каналы с возможностью соединения нижнего 20 и верхнего 21 каналов с соплами 9 для прохода воздуха из коллектора 8 в сопла 9.

Работа устройства для предотвращения

вспыщек метана у исполнительного органа проходческого комбайна происходит следующим образом.

Перед началом разрушения горного массива включается устройство для предотвращения вспышек метана у исполнительного

органа проходческого комбайна. Нагнетательным вентилятором 2 под действием создаваемого разрежения отсасывается свежий воздух со стороны расположения вентиляционного трубопровода и подается через

соединительный трубопровод 3 во входной патрубок 7 водовоздушного насадка 6. Из входного патрубка 7 воздух поступает в коллектор 8 и разделителем 18 разделяется на два воздушных потока, один из которых движется по нижнему каналу 20, а второй -

по верхнему каналу 21. Под действием центробежной силы, возникающей при движении воздуха в коллекторе 8, воздух вытесняется от нижней обечайки 10 в направлении к верхней 11. Массы воздуха, движущиеся в

радиальном направлении от нижней обечайки 10 к верхней 11, встречают на своем пути разделитель 18, в результате происходит прекращение дальнейшего перетекания воздуха и предотвращается дальнейщее увеличение неравномерности воздушного потока

в сечении коллектора 8. Воздух заходит в сопла 9, увлажняется водой с помощью форсунок 15 и в виде водовоздушных равномерных струй 16 направляется в зарубную

щель 14 вокруг корончатого исполнительного органа 5. Водовоздушными струями 16 вытесняется метан из зарубной щели 14, снижается его содержание до неопасных концентраций и охлаждаются рабочие кромки породоразрущающего инструмента и его следа на забое, чем создается две линии защиты для предотвращения вспыщек метана и обеспечения взрывозащиты исполнительного органа проходческого комбайна 1.

Равномерная подача водовоздушной струи 16 в зарубную щель 14 обеспечивает более равномерное разжижение метана и охлаждение рабочих кромок породоразрущающего инструмента и его следа на горном массиве, предотвращение местных скоплений метана повыщенной концентрации, исключает местный нагрев породоразрущающего инструмента и тем самым предотвращает вспыщки и взрывы метана.

18

А-А

18

19

17

П

п

Фиг.З

18

фигЛ

/J,

6-В

// 21

фиг. 5

18

Г-Г

16 f5

фиг. 6