Подземная вентиляторная установка главного проветривания Советский патент 1992 года по МПК E21F1/08 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания шахт и рудников, а также других объектов народного хозяйства расположенных под землей

Известна вентиляторная установка, включающая рабочий и резервный вентиляторы, тройник, переключающие ляды. Здание вентиляторной установки расположено на поверхности, а подводящие каналы оРи- бают здание с двух сторон

Недостатком этой конструкции являют- ся значительные внешние утечки воздуха, повышенный расход электроэнергии на вентиляцию шахты и затраты на герметизацию надшахтного здания.

Наиболее близкой к предлагаемой является подземная вентиляторная установка, включающая рабочий и резервный осевые вентиляторы, камеру вентиляторов, колена,

подводящие каналы, при этом одной из стенок канала является горный массив, а вторая стен ка-общая с камерой вентиляторов, тройники, переключающую ляду, монтажные сбойки, расположенные перпендикулярно продольной оси камеры вентиляторов.

Недостатками данной установки являются снижен неустойчивости выработки, что соответственно увеличит затраты на ее поддержание, сложность обслуживания установки, низкая герметичность установки, что снижает коэффициент полезного действия и приводит к повышению эксплуатационных затрат.

Цель изобретения - повышение безопасности эксплуатации установки за счет увеличения устойчивости выработок.

Поставленная цель достигается тем, что в подземной вентиляторной установке глав2

О

о

00 CD

ного проветривания, включающей рабочий и резервный вентиляторы, размещенные в камере, подводящие и выходные каналы, выполненные в виде выработок, гройники и переключающие ляды, установленные в местах соединения подводящих и выходных каналов, монтажную сбойку, соединенную с камерой, монтажная сбойка соединена с торцовой стенкой камеры, а подводящие каналы-с боковыми ее стенками, причем монтажная сбойка и подводящие каналы расположены на разных уровнях, а тройник подводящих каналов размещен вне камеры.

На фи, i показана принципиальная схема подземной вентиляторной установки главно о проре7риягжия план; на фиг.2 - разрез Л-Л нн фи Л

вентиляторная установка главного проветривания включает рабочий

Iи резервный 2 вентиля юры, размещенные в камере 3 С помощью колен 4 вентиляторы гопоч лютея с подводящими каналами 5, которые в тройнике 6 сходятся в вентиляци- онний канал 7, соединяющий вентиляторную установку с общей шахтной вентиляционной сетью Со стороны диффузоров вентиляторов расположены выходные капали 8 сходящиеся в тройнике 9, который соединен со стволом шахты. В тройниках G и 8 установлены переключающие ляды 10, выполненные в виде дверей Монтажнчя сбойка 11 соединена с торцовой стенкой камеры 3 Камера 3, каналы 5 и 8, монтажная сбойка 11 представляют собой горные выработки пройденные в массиве Подводящие каналы 5 и монтажная сбойка

IIрасположены на разных уровнях при этом толщина потолочины между этими выработками выбирается из условия обеспечения их устойчивости.

Подземная вентиляторная установка главного проветривания работает следующим образом.

Как в рабочем режиме, так и в режиме реверсирования воздушного потока может работать либо рабочий вентилятор 1, либо резервный вентилятор 2 {по усмотрению обслуживающего персонала). В любом случае неработающий вентилятор 1 или 2 отсекают от работающего вентилятора лядами 10. В рабочем режиме воздух за счет вращения ротора вентилятора поступает из общей шахтной вентиляционной сети в вентиляционный канал 7 и через тройник 6 попадает в подводящий канал 5, в колено 4, проходит через вентилятор, выходные каналы 8, тройник 9 и попадает в ствол шахты, откуда выбрасывается в атмосферу (направление воздуха на фиг.1 и 2 показано сплошными стрелками).

Реверсивная работа установки осуществляется в обратном порядке(показано на фиг.1 и 2 пунктирными стрелками).

Доставку оборудования и материалов в

камеру вентиляторов для монтажа ремонтных работ и обслуживания вент иляторов ус- гановки производят через монтажную сбойку без остановки вентиляторов. Монтаж, обслуживание и ремонт уст ановки осу0 ществляют с помощью крана, который перемещается вдоль продольной оси камеры,

Особенностью расположения установки в подземных условиях является проявле5 ние горного давления выражающееся в деформациях пород на контуре горных выработок, которые могут привести к раз руше- нию выработки с течением времени. Важным условием обеспечения устойчиво0 сти выработки, а следовательно, нормальной и безопасной работы установки, на весь срок ее эксплуатации является соблюдение размеров поперечного сечения выработки, не превышающих определенных расчетных

5 значений

Для реапьных условий применена вентиляторная установка главного проветривания с осевыми вентиляторами типа ВОД-50, позволяющая удовлетворить потребность в

0 воздухе данного рудника большой производственной мощности (4 млн. руды в год). Установка расположена под землей на глубине 330 м в подстилающей каменной соли з районе вентиляционного ствола. Про5 ветолвание рудника в рабочем режиме осуществляется путем всасывания воздуха из общей шахтной вентиляционной сети и выброса в атмосферу через вентиляционный ствол. Диаметр рабочего колеса вентилято0 ра ВОД-50 равен 5,0 м, его подача составляет 310 м3/с, напор 264 дара, масса вентилятора 74,0 т.

Заводская конструкция установки предусматривает расположение вентиляторов,

5 подводящих каналов и приводов ляд на разных уровнях, причем приводной электродвигатель вентилятора расположен над каналом, Такая установка обладает рядом недостатков, Многоярусное расположение

0 частей вентиляторной установки приводит к значительному расходу бетона и металлопроката для устройства перекрытий, требующих кроме того, их усиления в подземных условиях в связи с необходимостью созда5 ния монтажной площадки в камере вентиляторов и большой массы монтируемых частей (масса ротора вентилятора составляет 30т).

Расположение электродвигателя над подводящим каналом вызывает повышенную вибрацию и приводит к расцентровке водопровода вентилятора.

Следствием многоярусной конструкции установки является значительная высота горной выработки 22 м, что в условиях гор- ного давления снижает ее устойчивость и сокращает срок эксплуатации установки (высота каналов 6 м, помещения приводов ляд 2 м, высота камеры (помещения) вентиляторов с краном 12 м, сводовая часть выра- ботки 2 м.

Более целесообразной является конструкция вентиляторной установки по схеме прототипа с применением вентиляторов ВОД-50 (как наиболее полно отвечающих вентиляционной сети рудника) вместо вентиляторов ОДВ-2,8, использованных в прототипе. Вентиляторы и подводящие каналы в этом случае расположены на одном уровне.

При этом Отпадает необходимость устройства перекрытий, улучшаются условия эксплуатации вентилятора, поскольку электродвигатель расположен на жестком целике, высота горной выработки снижается с 22 до 14 м.

Однако и в этом случае остаются проблемы, которые усложняют применение такой компоновки подземной вентиляторной установки в конкретных условиях, главной из которых является габариты используемых вентиляторов ВОД-50, значительно превышающих габариты примененных в прототипе вентиляторов ОДВ-2 8. Так, ширина вентилятора ВОД-50 составляет 7,5 м, а вентилятора ОДВ-3,8 3,3 м, Вследствие этого ширина горной выработки, включающей камеру вентиляторов и два смежных с ней подводящих канала увеличивается до 30 м (в прототипе 17 м) Невозможность обеспечения устойчивости горной выработки таких размеров поперечного сечения на требуемый срок эксплуатации подтверждена расчетами.

Предлагаемая конструкция установки позволяет избежать недостатков, присущих

прототипу и создает существенный технико-экономический эффект, заключающийся в следующем:

повышение надежности и безопасности работы установки в течение всего срока ее эксплуатации за счет обеспечения устойчивости выработки под камеру вентиляторов;

снижение затрат за счет уменьшения объемов строительных и горно-проходческих работ при размещении рабочего и резервного вентиляторов в одной выработке (камере) и выполнении одной монтажной сбойки;

снижение материалоемкости, так как подводящие каналы выполняются без применения бетона;

сокращение эксплуатационных затрат за счет снижения трудоемкости монтажа, обслуживания и ремонта оборудования установки с помощью крана, а также за счет снижения расхода электроэнергии на вентиляцию шахты посредством обеспечения герметичности подводящих каналов;

оборудование и материалы доставляются непосредственно в зону обслуживания крана в камере вентиляторов.

Формула изобретения Подземная вентиляторная установка главного проветривания, включающая рабочий и резервный вентиляторы, размещенные в камере подводящие и выходные каналы, выполненные в виде выработок тройники и переключающие ляды, установленные в местах соединения подводящих и выходных каналов, монтажную сбойку, соединенную с камерой, отличающаяся тем, что, с целью повышения безопасности эксплуатации установки за счет увеличения устойчивости выработок, монтажная сбойка соединена с торцовой стенкой камеры, а подводящие каналы - с боковыми ее стенками, причем монтажная сбойка и подводящие каналы расположены на разных уровнях, а тройник подводящих каналов размещен вне камеры.

в 10

Использование: проветривание шахт и рудников, а также других объектов народного хозяйства, расположенных под землей Сущность изобретения: подземная вентиляторная установка главного проветривания содержит камеру, в которой размещены рабочий и резервный вентиляторы, подводящие и выходные каналы, выполненные в виде выработок, тройники и переключающие ляды, монтажную сбойку. Монтажная сбойка соединена с торцовой стенкой камеры, а подводящие каналы - с боковыми ее стенками. Монтажная сбойка и подводящие каналы расположены на разных уровнях, а тройник подводящих каналов размещен вне камеры. 2 ил.

Фиг 1

Тиг 2