Пылеулавливающая установка Советский патент 1982 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и быть использовано для сухого обеспыливания вентиляционных потоков в шахтах и рудниках, разрабатывающих месторождения полезных ископаемых в толще вечномерзлых горных пород. Известно устройство для обеспыли-ваниа воздушных потоков , включающее фильтр-перемычку, состоящую из ряда деревянных направляющих стоек, закре ленной на них металлической опорной сетки и покрывающего сетку нетканого иглопробивного материала из лавсановых волокон f 1 . Недостатком этого устройства явля ется то, что оно не имеет приспособления для регенерации фильтрующего м териала и имеет ограниченную фильтру щую поверхность, соответствующую сёчению горной выработки. Известна также, пылеулавливающая установка, включающая вентилятор,вен тиляционную и пылеосадительную камер бескаркасные тканевые фильтры и вентиляционные двери . Недостатком данного устройства является малая эффективность и экономичность пылеулавливания из-за большой пылевой нагрузки на тканевые фильтры. Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности пылеулавливания за счет снижения пылевой нагрузки на тканевые фильтры. Указанная цель достигается тем, что пылеосадительная камера выполнена в виде лабиринта, имеющего поперечные и продольные перегородки, причем вход в камеру снабжен направляющим механизмом, выполненным в виде разветвляющихся рукавов, а сама камера и направляющий механизм облицованы льдбм, при этом вентиляционная камера сообщена с дневной поверхностью посредством скважины,а сама камера зоной выработки - посредством вентиляционных окон, выполненных в вентиляционных дверях. 390 На фиг. 1 показано устройство в разрезе;на фиг.2 - - то же, в плане; на фиГо 3 разрез А-А на фиг,2; на фиг. k - разрез Б-Б на фиг.2, Пылеулавливающая установка содержит вентилятор 1, cмoйtиpoвaнный в вентиляционной камере 2, вентиляционные перемычки 3, облицованные слоем льда k. Первой ступенью очисткиГв установке служит пылеосадительная ка- Ю мера 5 облицованная слоем льда 6 Пылеосадительная камера 5 выполнена в виде лабиринта, образованного облицованными льдом, поперечными перегоро дками 7 и продольной пере1 чкой 8. Второй ступенью очистки в установке являются тканевые бескаркасные фильт ры 9. Вентиляционные перемычки 3 име ют отверстие 10 д.ггя подсоединения диффузора вентилятора 1 и воздухопри емных рукавов с| 1льтров 11. Для прохо да людей а nepe «ii4Kax предусмотрены двери 12 с рециркуляционными окнами На выходе пылевоздушного потока в пыл осадительную камеру 5 имеется направ ляющее устройство 1, выполненное в виде облицованных льдом сопряженных цилиндра и конуса, угол при вершине которого составляет 120-170, чем обеспечивается максимальное обтекание стенок пылеосадительной камеру пылевоздушным потоком. Направляющее устройство Н закреплено с помощью эле.ментов 15 крепления. Вентиляционная камера 2 сообщена с дневной поверхностью посредством скважины 16„ Обеспыливание вентиляционных потоков с помощью предлагаемой установки осуществляется следующим образом. При включении в работу вентилятор 1 в вентиляционную камеру 2 поступает запыленный воздух из смежных вентиляционных выработок шахтной сети, а также с поверхности по скважине 16, При этом в вентиляционной камере 2 происходит смешение воздушных потоков имеющих различную температуру и влаго содержание. При смешении таких потоков, имеющих различную температуру и влагосодержание, наблюдается конденсационный эффект с выпадением из шахтной атмосферы кристаллизационного инея, осаждающегося на взвешенных в воздухе пылинках, что вызывает их коагуляцию и первичное выпадение из потока Нагнетаемый вентилятором 1 пылевоздушный поток далее поступает а пылеосадительную камеру 5, отклоняясь при этом под действием направляющего устройства 1Ц к подошве, кровле, и стенкам камеры под углом 120-17Й , вследствие чего происходит максимальный контакт с ледяной поверхностью пылеулавливающей установки и обеспечивается высокая эффективность осаждение пыли за счет частичной сублимации ледяной облицовки камеры и перегородок. При дальнейшем движении пылевоздушного потока по лабиринту пылеосадительной камеры происходит выпадение крупных фракций пыли в соответствии с законом Стокса. Процесс осаждения пыли в пылеосадительной камере 5 ввиду постоянных отрицательных температур осуществляет я комбинированным способом; первичное выпадение вследствие коагуляции под действием кристаллизационного инея, вторичное - под действием гр а итационных сил и сублимационного льда. Окончательная, тонкая очистка вентиляционного потока от пыли достигается в бескаркасных тканевых фильтрах 9, куда воздух поступает через отверстия 11 в перемычке 3, под действием аэродинамического напора, создёваемого вентилятором 1. Просачиваясь через фильтрующую поверхность фильтров 9 вентиляционный поток очищается от тонкодисперсной пыли и поступает в атмосферу выработки. Таким образом, в фильтрах установки улавливается только тонкодисперсная пыль, чем обеспечивается снижение пылевой нагрузки на фильтрующую ткань и, следовательно, повышение эффективности и срока эксплуатации установки В дальнейшем основная масса очищенного от пыли воздуха направляется в примыкающие горные выработки, в очистные и подготовительные забои и небольшая (5-10) - на рециркуляцию через рециркуляционные отверстия 13i предусмотренные в вентиляционных дверях 12, обеспечивая тем самым необходимое подсвежение атмосферы в вентиляционной камере 2, в шлюзовой камере между дверями 12 и создавая достаточный подпор воздуха, предотвращающий проникновение через вентиляционные двери 12 запыленного воздуха под действием общешахтной депрессии в случае прохода через них людей.

Пылеулавливающая установка, в котрой в процессе работы гейерируются кристаллизационный иней и сублимационный лед, обеспечивает наряду с высокой эффективностью пылеосаждения дополнительный процесс очистки рудничного воздуха от микроконцентраций ядовитых газов (окислов азота, окиси углерода и др,) , которые вследствие весьма развитой поверхности инея активно адсорбируются им и осаждаются в пылеосадительной камере, и частично в 5ескаркасных фильтрах. Таким образом, использованием пылеулавливающей установки достигается комплексная , очистка шахтных вентиляционных потоков от вредных примесей,

По истечении определенного времени производится очистка установки от уловленных вредных примесей. При выключенном вентиляторе 1 освобождают бункера фильтров 9 от пыли, одновременно восстанавливают ледяную облицовку на перемычках 3, перегородка 7 и 8, дверях 12, направляющем устройстве 1, Ледяную облицовку образуют и затем восстанавливают путем тонкого распыления воды, имеющей температуру 1-1,, на соответствующие поверхности камеры, перемычек, перегородок и направляющего устройства в условиях отрицательных теютератур воздуха и пород. :

Использование предлагаемой пылеулавливающей установю1 на-россыпных шахтах и рудниках Северо-Востока стрны позволит повысить эффективность очистки вентиляционных потоков от силикозоопасной пыли и микроконцентоаций вредных тазов, образующихся в подземных выработках при ведении горных работ.

Природные условия горных предприятий Северо-Востока позволяют без

существенных затрат организовать широкое применение предложенных пылеулавливающих установок, что позволяет повысить безопасность труда в подземных выработках и получить экономичесЮ1Й эффект за счет продолжения срока сЛужбы пылеулавливающих тканевых фильтров, снижения утечек воздуха через перемычки и сокращения затрат на уборку уловленной пыли.

Формула изобретения

Пылеулавливающая установка, включающая вентилятор, вентиляционную и пылеосадительную камеры, бескаркасные тканевые фильтры и вентиляционные двери, отличающаяся тем, что, с целью повьякения эффективности и экономичности пылеулавливания за счет снижения пылевой нагрузки на тканевые фильтры, пылеосадительная камера выполнена в виделабиринта, имеющего поперечные и продольные перегородки, причем вход в .камеру снабжен направляющим механизмом, выполненным в виде разветвляющихся рукавов, а сама камера и направляющий механизм облицованы льдом, при этом вентиляционная камера сообщена с дневной поверхностью посредством скважины, а с рабочей зоной выработки - посредством вентиляционных окон, выполненных в вентиляционных дверях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Средства охраны труда и техники безопасности в цветной металлургии, Цветметинформация, Каталог, К., 1978, с.6.

2.Временные инструктивные указания по комплексному обеспыливанию рудников и россыпных шахт Северо-Востока СССР. ВНИИ-1, Магадан, 1971,

с. 33 (прототип).

7 e 5

|JL б J 7 JS

№J8g Bia i pjxyroiu&T j aug;iaj Mi6

. Фиг.f

№

AA

. v; ftйi i aiiiiC ййЧ лц x«vvitv vx A

6-6