Способ проветривания горных выработок Советский патент 1990 года по МПК E21F1/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания сквозных и тупиковых выработок, опасных по слоевым и местным скоплениям газа, а также пыли.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности проветривания горных выработок за счет интенсификации разрушения слоевых и местных скоплений газа, разбавления и выноса вредностей в исходящую струю шахты, а также ликвидации отрицательного воздей-, ствия однонаправленной пульсирующей струи на устойчивость вентиляционных потоков в проветриваемой выработке и в шахте в целом.

На фиг. 1 представлена схема проветривания горных выработок при наличии площадного протяженного источника небольшой интенсивности (до 1 ) образующего слоевое скопление в сквозной выработке: на фиг. 2 - схема проветривания при источнике интенсивности более 1 м /мин; на фиг. 3 - схема проветривания тупиковой выработки: на фиг. 4 - устройство для осуществления способа; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 5.

Для осуществления проветривания горной выработки 1 путем ликвидации в ней слоевых и местных скоплений газа, а также пыли (вредностей 2) задействуется вентиля тор 3 с трубопроводами 4, имеющими дв.э выходных отверстия 5 и 6, причем нлпряв- ленных в разные стороны относительно СОР (не показана) выработки 1. Трубопропод А имеет распределитель потоков 7. Направление свежего воздуха показано поз АБ.

Способ осуществляют следующим оПрй зом.

О

со

о

со со

Свежий воздух 8 подается в выработку 1. У зоны скопления вредностей 2 устанавливается трубопровод 4, в который засасывается воздух вентилятором 3, Воздух, пройдя через распределитель потоков 7, попеременно направляется к выходным отверстиям 5 и 6 трубопровода 4, создавая сложное колебательное движение воздуха у зоны скопления вредностей 2, например на фиг. 2 - стоячую волну с перемещающимся фронтом по зоне 2. При этом пульсация воздуха в выработке 1 усиливаются, а аэродинамическое сопротивление компенсируется равнонаправленными потоками, выходящими из патрубков 5 и 6, и их влияние на устойчивость потоков в выработке и шахте в целом не проявляется. В то же время диффузионные свойства потоков в выработке 1, направленных в зону скопления вредностей 2, резко увеличиваются, что позволяет более эффективно проветривать выработку 1, интенсивно разбавляя и вынося вредности из зоны 2 в исходящую струю. Частоту однонаправленных пульсаций принимают равной 5-25 Гц.

Предложенный способ проветривания предназначен для вентиляции сквозных и тупиковых выработок, опасных по слоевым и местным скоплениям вредностей. Схему, представленную на .фиг. 1, целесообразно применять при площадном, протяженном (более 15 м) источнике небольшой интенсивности (до 1 м /мин), образующем слоевое скопление в сквозной выработке. Вентилятор 3 (фиг. 1) располагается при этом на свежей струе, выше слоевого скопления с размещением всаса не ближе 10 м от скопления. Объем подаваем.ого в выра- ботку свежего воздуха определяется непре- вышением ПДК газа в атмосфере выработки, вниз за слоевым скоплением.

Если источник газовыделения, образующий слоевое скопление, имеет интенсивность более 1 м /мин, но не более интенсивности, которая обусловила бы превышение ПДК газа в вентиляционной струе за слоевым скоплением, и имеет характер типа суфляра с протяженностью менее 15 м, то целесообразно применять схему, представленную на фиг. 2. При этом всас вентилятора может быть расположен и под слоевым скоплением, если концентрация газа в этой области ниже ПДК или вентилятор газоотсасывающий. Если концентрация газа в зоне всаса не соответствует ПБ, то его необходимо располагать выше по ходу вентиляционной струи и не ближе 10 м от слоевого скопления.

При использовании способа в тупиковой выработке всас вентилятора должен устанавливаться в зоне раскрытия полуограниченной струи, исходящей из нагнетательного трубопровода, а выходные отверстия 5 и 6 необходимо направлять одно - в зону скопления вредностей, а другое - предпочтительно в рабочую зону.

Устройство для осуществления способа может быть выполнено в виде привода 8 вращающегося распределителя потоков 7,

выполненного в виде полого цилиндра 9 и имеющего одно основание со стороны привода цдва отверстия 10 на его боковой поверхности, оси которых расположены под углом 180°, а центральный угол, построенный от краев каждого из них. составляет 90°. Вращающийся распределитель потоков 7 размещен коаксйально в вентиляционном кожухе 11, имеющем отверстие (не показано), к которому присоединен с противоположной стороны от привода 8 вентилятор 3. Вентиляционный кожух 11 имеет два отвода 12 с входными отверстиями 13. Отводы 12 расположены под углом 90°, к ним присоединены трубопроводы 4, выходные отверстия 5 и 6 которых направлены в противоположные стороны, параллельно оси проветриваемой выработки (на фиг. 4, 5 не показана).

Устройство работает следующим образом.

Вентилятор 3 постоянно подает воздух в кожух 11. Вращение распределителя потоков 7 обеспечивается работой привода 8. При его вращении отверстия 10 попеременно совмещаются с отверстиями вентиляционного кожуха 11, к которым присоединены отводы 12. При этом в трубопроводах 4, выходных отверстиях 5 и 6 создается пульсирующее движение воздуха. Выходные

отверстия 5 и 6 трубопроводов 4 направляются в противоположные стороны, параллельно оси проветриваемой выработки (под углом 180°). За один оборот вращающегося распределителя потоков происходят две однонаправленных пульсации (всего 4 в разные стороны).

Привод в зависимости от стесненности выработки, места и схемы установки устройст- Ч ва, температуры, влажности воздуха, обеспечивает 2,5-12,5 оборотов в секунду (5-25 Гц одноименных пульсаций).

Фор мула изобретения

Способ проветривания горных выработок, включающий подачу в- зону скопления вредностей пульсирующей струи, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания горных вы- работок за счет интенсификации разрушеНИИ слоевых и местных скоплений метана и разбавления и выноса вредностей в исходящую струю шахты, подачу пульсирующей струи осуществляют в двух противоположных направлениях, параллельных продольной оси проветриваемой горной выработки, при этом частоту однонаправленных пульсаций принимают равной 5-25 Гц.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение эффективности проветривания горных выработок за счет интенсификации разрушений слоевых и местных скоплений метана и разбавления и выноса вредностей в исходящую струю шахты. В зону скопления вредностей подают пульсирующую струю в двух противоположных направлениях, параллельных продольной оси проветриваемой горной выработки. Частоту однонаправленных пульсаций принимают равной 5-20 ГЦ. Изобретение предназначено для вентиляции сквозных и тупиковых выработок, опасных по слоевым и местным скоплениям вредностей. При использовании способа в тупиковой выработке всас вентилятора должен устанавливаться в зоне раскрытия полуограниченной струи, исходящей из нагнетательного трубопровода. При этом одно выходное отверстие необходимо направлять в зону скопления вредностей, а другое - предпочтительно в рабочую зону. 5 ил.

выделение газа

Шиг.1

Фиг. 2

Фиг.

Г

1

У ХХХ / X Х

К О х уг77-хУУУУ

Щи 2.

А- А