Способ регулирования температуры рудничной атмосферы в горных выработках Советский патент 1987 года по МПК E21F3/00 E21F15/00 

Изобретение относится к горной промьгашенности и может быть, использо вано для регулирования температуры рудничной атмбсферы в горных выработках при ведении горных работ с закладкой выработанного пространства.

Цель изобретения - снижение затрат на регулирование температуры рудничной атмосферы при ведении горных работ с гидравлической закладкой выработанного пространства.

Способ осуществляется следующим образом.

Воду из поверхностного водосборника под напором падают в водоохлади- тель холодильной установки, где охлаждают до 4-12°С и далее по водопроводу направляют в смесительное устройство. В смесительное устройство подают одновременно с охлажденной водой по конвейеру закладочный материал. В качестве закладочного материала используют дробленную горную породу, выдаваемую из шахты, породу шахтных отвалов крупностью до 60 мм в поперечнике. Образу1ощуюся в смесительном устройстве охлажденную . пульпу транспортируют в выработанное пространство лавы по системе закладочных трубопроводов. Для уменьшения нагрева пульпы по пути транспортирования при закладке выработанного пространства значительно удаленных от ствола выемочных участков за.кладоч- ные трубопроводы теплоизолируют..Таким образом, в выработанном пространстве лавы намыв-ается закладочньй массив, температура которого в условиях глубоких шахт ниже на lO-IS C температуры вентиляционной струи воздуха проветриваемой выработки выемочного участка.

Ю

15

ствам, которые размещают по длине воз духоподающей выработки. В качестве оросительных устройств применяются различного рода форсунки, распылители. Форсунки размещают рассредоточен-- но по всей длине воздухоподающей выработки.

Орошение в воздухоподающей выработке осуществляется в течение всего времени технологического цикла по закладке выработанного пространства. Вода от орошения поступает в водоот- водящий канал и отводится вместе с основным количеством воды, отделивпшй- ся от породы, за пределы выемочного участка.

Пример. Характеристика выемочного участка. Глубина разработки, 790/910 м, мощность пласта 1,06 м, угол падения г.ласта 64, длина лавы 130 м; среднесуточная скорость подвигания забоя 0,9 м, расход воздуха в лаве 5,6 , температура горных пород 30,5-27,5°С; система разработки сплошная; способ управления горным давлением - гидрозакладка выработанного пространства -с поверхности шахты; температура гидрозакладочной пульпы 22°С; объем горной породы, закладываемой в выработанное пространство за один цикл, 620 м, объем используемой для закладки вода 2400 мЗ, температура воздуха на выходе из лавы 27, не- 35 обходимая холодопотребность лавы , для нормализации температурных условий в соответствии с действующими правилами безопасности 50 кВт.

20

25

30

IQ При использовании предлагаемого способа для приготовления закладочной пульпы в смесительное устройство, расположенное на поверхности шахты, подается вода с температурой 12 С Воду, сдренировавшую из закладочно- 45 поверхностной холодильной установки. Охлажденная гидросмесь транспортируется в выработанное пространство по системе теплоизолированных закладочных трубопроводов. Время одного закладочного цикла 7-8 ч. В участковой воздухоподающей выработке чайть холодной воды, отделившейся от закладочного массива в выработанном пространстве, очищается от примесей (фильтруется), насосом подается на форсунки, установленные по длине выработки, и самотеком отводится в водосборник главного водоотлива. Рас пьшение холодной воды производится

го массива, отводят в отстойники по специальным водоотводящим каналам в воздухоподайщих выработках за преде- .лы выемочного участка, откуда откачивают на поверхность в водосборник. При этом часть во ды, отделившейся - от породы, очищают непосредственно в воздухоподающей выработке выемочного участка вблизи от очистного забоя. Воду очищают с помощью фильтровальной установки или специально оборудованного в выработке водоотстойника. Очищенную от примесей воду с помощью насосов подают к оросительным устрой

5

ствам, которые размещают по длине воз духоподающей выработки. В качестве оросительных устройств применяются различного рода форсунки, распылители. Форсунки размещают рассредоточен-- но по всей длине воздухоподающей выработки.

Орошение в воздухоподающей выработке осуществляется в течение всего времени технологического цикла по закладке выработанного пространства. Вода от орошения поступает в водоот- водящий канал и отводится вместе с основным количеством воды, отделивпшй- ся от породы, за пределы выемочного участка.

Пример. Характеристика выемочного участка. Глубина разработки, 790/910 м, мощность пласта 1,06 м, угол падения г.ласта 64, длина лавы 130 м; среднесуточная скорость подвигания забоя 0,9 м, расход воздуха в лаве 5,6 , температура горных пород 30,5-27,5°С; система разработки сплошная; способ управления горным давлением - гидрозакладка выработанного пространства -с поверхности шахты; температура гидрозакладочной пульпы 22°С; объем горной породы, закладываемой в выработанное пространство за один цикл, 620 м, объем используемой для закладки вода 2400 мЗ, температура воздуха на выходе из лавы 27, не- 5 обходимая холодопотребность лавы , для нормализации температурных условий в соответствии с действующими правилами безопасности 50 кВт.

0

5

0

При использовании предлагаемого способа для приготовления закладочной пульпы в смесительное устройство расположенное на поверхности шахты, подается вода с температурой 12 С поверхностной холодильной установки. Охлажденная гидросмесь транспортируется в выработанное пространство по системе теплоизолированных закладочных трубопроводов. Время одног закладочного цикла 7-8 ч. В участковой воздухоподающей выработке чайть холодной воды, отделившейся от закладочного массива в выработанном пространстве, очищается от примесей (фильтруется), насосом подается на форсунки, установленные по длине выработки, и самотеком отводится в водосборник главного водоотлива. Рас пьшение холодной воды производится

1

k

Ч

31

в течение всего цикла работ по закладке выработанного пространства лавы. При этом охлаждающий эффект гидравлической закладки следующий.

За счет конвективного теплообмена воздуха в лаве с охлажденным закладочным массивом

Qj krtml(t -t3) 2,5lO-,06 1;lЗO(26-l2)48,2 кВт, где d- коэффициент теплоотдачи от закладочного массива к воздуху в лаве, m - мощность разрабатываемого пласта, м; длина лавы, м; коэффициент интенсификации теплообмена протекающими в лаве массообменными процессами;

средняя температура воздуха в лаве, °С;

температура гидрозакладочной смеси, °С.

Охлаждающее действие воды за сче теплообмена жидкого хладоносителя и и воздуха, а также отбора тепла охлажденной водой от вмещающих пород по длине выработок выемочного участка при условии, что вода с первоначальной температурой 12 С при фильтрации из выработанного пространства и движении по откаточной выработке с тепературой вмещающего массива 30, (в открытых канавка), а таже при распылении в форсунках ее ча .ти по длине участковой воздухоподающей -выработки нагревается .примерно на 4®С (данное приращение температуры соответствует, например, нагреву хладоносителя в неизолированных тру бах при подаче его к воздухоохладитлям выемочных участков на расстоянии 2500 м) составит k

о - GCpCt -t t,) 2400-1000-4,19.(16-1 f- Т. 5.24 -3600

Составитель Б. Левчаев Редактор М. Дьшын Техред А.Кравчук, Корректор Е. Сирохман

«.-«.i ,«.- - --- --.«. - - --

Заказ 7399/30 Тираж 430 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

O

5

35 40

0

5

30

Ч

93,I кВт,

где G - объем используемой для закладки воды с температурой 12°С (на один закладочньгй цикл); Ср - теплоемкость воды;

соответственно температура воды на входе в зону выработанного пространства и в водоотливной канавке за пределами выемочного участка, С; полное время, в течение которого действует охлаждающий эффект одного закладочного цикла (5 сут - периодичность между циклами), с.

Таким образом, сУммарньй охлаждающий эффект гидравлической закладки в выработанном пространстве выше холодопотребности рассматриваемой лавы.

Формула изобретения

Способ регулирования температуры рудничной атмосферы в горных выработках, включающий подачу рабочего агента к оросительным устройствам, разме- щенньЕч по длине воздухоподающей выработки, и его распьтение, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на регулирование температуры рудничной атмосферы при ведении горных работ с гидравлической закладкой выработанного пространства, жидкую составляющую гидравлической закладки перед ее подачей в выработанное пространство предварительно охлаждают, а часть жидкой составляющей, сдренировавщей из зак-. ладочного массива, очищают и используют ее в качестве ра- 45 бочего агента.

Изобретение относится к горной промышленности и снижает затраты на регулирование температуры рудничной атмосферы при введении горных работ с закладкой выработанного пространства. Для этого жидкую составляющую гидравлической закладки перед ее подачей в выработанное пространство предварительно охлаждают. Часть жидкой составляющей, сдренировавшей КЗ закладочного массива очищают. Очистка производится непосредственно в воздухоподающей выработке выемочного участка вблизи от очистного забоя. Воду очищают с помощью фильт- ровальной установки или специально оборудованного в выработке водоотстойника. Очищенную от примесей воду с помощью насосов подают к оросительным устройствам. Оросительные устройства размещены по длине возду- хоподающей выработки. Орошение в воздухоподающей выработке для регулирования температуры рудничной атмосферы осуществляют в течение всего времени технологического цикла по закладке выработанного пространства. Охлаждающий эффект происходит за счет конвективного- теплообмена воздуха в лаве с охлажденным.закладочным массивом и за счет отбора тепла охлажденной водой от.вмещающих пород по длине выработки. К 00 00 «i