DE1103864B

DE1103864B - Device for removing pulmonary dust from the weather in mining operations

Info

Publication number: DE1103864B
Application number: DEW22425A
Authority: DE
Inventors: Emil Wilms; Hermann Wilms
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-07-16
Filing date: 1956-07-16
Publication date: 1961-04-06

Description

Vorrichtung zur Beseitigung von lungengängigen Stäuben aus den Wettern in Bergwerksbetrieben Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bestehend aus einem Staubfan"-,schirm in Verbindung mit einem kombinierten Ab.saug- -und Abschwemmrohr, welche dazu @dient, in Bergwerksbetrieben, insbesondere an Ortsbetriebspunkten die in .den Wettern mitgeführten gesundheitsschädlichen staubförmigen Bestandteile aufzufangen und unschädlich zu machen.Device for removing respirable dust from the weather in mining operations The invention relates to a device consisting of a Dust fan "screen in connection with a combined suction and drainage pipe, which @ serves for this purpose, in mining operations, especially at local operating points the to collect harmful dusty components carried along in the weather and render it harmless.

Bei .der Staubbekämpfung im Bergtau handelt es sich um ein sehr dringendes Problem, das im Hinblick auf die gesundheitlichen Schäden, welche die dort Tätigen erleiden, nicht ernst genug zu nehmen ist und bei dem deshalb mit allen Mitteln versucht werden sollte, eine befriedigende Lösung zu finden. Wie man festgestellt hat, sind die durch die Verstaubung der Wetter verursachten Silikoseerkrankungen nicht nur in Gesteinsbetrieben aufgetreten, sondern vielmehr auch in reinen Kohlenbetrieben. Dementsprechend muß die Bekämpfung unmittelbar überall dort einsetzen, wo Stäube entstehen, gleich welcher Art.Fighting dust in mountain rope is a very urgent matter Problem with regard to the damage to health that those working there do suffer, is not to be taken seriously enough and therefore by all means an attempt should be made to find a satisfactory solution. How to determine are the silicosis diseases caused by the dustiness of the weather not only occurred in rock operations, but rather also in pure coal operations. Accordingly, the fight must start immediately wherever dusts arise of any kind.

Es sind verschiedene Verfahren und auch Einrichtungen bekannt, mit denen in unterschiedlicher Weise versucht wird, die gefährlichen Stäube aus den Wettern fernzuhalten oder zu beseitigen. So hat man bei Gesteinsbohrgeräten den Bohrstaub bereits unmittelbar am Bohrloch aufgefangen, indem man .den Bohrer mit einer Haube allseitig dicht umschließt, den Bohrstaub daraus absaugt, anschließend in einem Windkessel an Staublechen niederschlägt und auffängt. Es ist außerdem ein Bohrtrübegerät für die Verschlemmung von Bohrluft bekannt, bei dem der angesaugte Bohrstaub durch Spritzwasser, welches vorzugsweise in der Saugrichtung in das Gerät eintritt, verschlemmt wird.Various methods and also devices are known to use which attempts are made in different ways to remove the dangerous dusts from the Keep bettors away or eliminate them. So you have that with rock drilling rigs Drilling dust is already collected directly at the borehole by using the drill bit a hood encloses tightly on all sides, extracts the drilling dust from it, then precipitates and catches dust in an air chamber. It is also a Drill clouding device known for the occlusion of drilling air, in which the sucked in Drilling dust from spray water, which preferably enters the device in the suction direction enters, is devoured.

Bei einem anderen Verfahren sollen die in Grubenbetrieben sich entwickelnden Stäube sowie die staubförmigen Bestandteile, die in den Schießschwaden mitgeführt werden können, .in saugenden Wetterlutten unschädlich gemacht werden. In den Wetterlutten sind zu diesem Zweck Filter eingeschaltet, an denen sich die Stäube niederschlagen sollen. Die Filter werden zusätzlich mit Wasser besprüht, um eine bessere Wirkung zu erzielen. Da :die Filter in den Wetterlutten zwangläufig eine Ouerschnittsverringerung verursachen, hat man vorgeschlagen, die Filter verschiebbar anzuordnen und nur während des Schießens einzusetzen. Es ist ferner ein Verfahren bekannt, das ebenfalls bevorzugt zur Reinigung von Schießschwaden dient, bei dem man wie folgt vorgeht. In einer Kopfstrecke mit blasender Bewetterung wird in einigem Abstand von dem Betriebspunkt ein Lüfter aufgestellt, der dazu dient, die von der Wetterlutte an die Kopfstrecke herangeführte Luft abzusaugen, bevor sie @in -die nachfolgende Strecke eintritt. Als besonders kennzeichnend für dieses Verfahren soll die Förderleistung des Lüfters mindestens .doppelt so groß gewählt werden wie .die Leistung der blasenden Wetterlutte. Durch diese Maßnahme erwartet man, daß vor dem Lüfter auf einem größeren Bereich ein Unterdruck entsteht, der verhindern soll, daß ungereinigte Luft seitlich an dem Lüfter vorbeistreicht.Another method is to target those developing in mining operations Dusts as well as the dusty components that were carried along in the firing swaths can be made harmless in sucking weather blowers. In the weather horns filters are switched on for this purpose, on which the dust is deposited should. The filters are also sprayed with water for a better effect to achieve. There: the filters in the weather ducts inevitably reduce the cross-section cause, it has been proposed to arrange the filters movable and only during of shooting. A method is also known which is also preferred is used to clean gunshot swaths by proceeding as follows. In a Head section with blowing ventilation is at some distance from the operating point a fan is set up, which serves to bring the weather duct to the head section sucking in the air before it enters the following route. The flow rate of the fan is said to be particularly characteristic of this process Chose at least twice as large as the power of the blowing air duct. With this measure one expects that in front of the fan on a larger area a negative pressure is created, which is supposed to prevent uncleaned air from reaching the side sweeps past the fan.

Schließlich hat man bei der Herstellung von Tunneln oder Querschlägen mit Hilfe einer verfahrbaren Druckluftbohrmaschine bereits Schutzschirme angewendet, die sich über den ganzen Querschnitt der Strecke erstrecken und einen Abschluß der Arbeitsstelle von der dahinterliegen:den Strecke herbeiführen sollen. Zur Erzielung :des dichten Abschlusses werden am Rand eines derartigen Schirmes nachgiebige Dichtungsmittel eingesetzt, die sich dicht schließend an die Tunnel- bzw. Streckenwandung anlegen. Das beim Einsatz einer derartigen Bohrmaschine hinter dem Schirm anfallende Bohrklein wird hierbei durch ein oder mehrere Absaugrohre, .die den Schutzschirm durchsetzen, abgesaugt.After all, you have cross-passages in the construction of tunnels Protective screens have already been applied with the help of a mobile pneumatic drill, which extend over the entire cross-section of the route and a conclusion of the The job behind it: should bring about the route. To achieve : of the tight seal, flexible sealing means are used at the edge of such a screen used, which close tightly against the tunnel or route wall. The cuttings that occur behind the screen when using such a drill is hereby one or more suction pipes, .that penetrate the protective screen, sucked off.

Die bekannten Verfahren und Einrichtungen stellen nur zum Teil zufriedenstellende Lösungen des Problems dar und konnten deshalb bisher nur wenig in gewünschter Weise in größerem Umfange eingesetzt werden. Es sind verschiedene Nachteile, die einer umfassenden Verwendung entgegenstehen. So sind die bekannten Geräte, mit denen die mit Staub verunreinigte Luft abgesaugt und gefiltert wird, zum Teil mit einem relativ großen Energieverbrauch verbunden, während bei den Geräten, bei denen der Staub mittels Wasser niedergeschlagen wird, ein erheblicher Wasserbedarf vorhanden ist.The known methods and devices are only partially satisfactory Solutions to the problem and have therefore so far only been able to achieve little in the desired manner be used on a larger scale. There are various disadvantages to one oppose extensive use. Such are the well-known devices with which the Air polluted with dust is sucked off and filtered, sometimes with a relative associated with large energy consumption, while in the case of the devices in which the dust is precipitated by means of water, there is a considerable demand for water.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, :die einen geringen Aufwand erfordert, einen kleinen Energieverbrauch aufweist, in verhältnismäßig kurzer Zeit an den Stellen eingesetzt werden kann, arg denen gefqh liehe Stäube entstehen, und außerdem i1; @dc@r'-Laüe'-isti deh Staub aus den Wettern vollkom- mener als bisher abzufangen und unschädlich zu rnachen.The aim of the invention is to create a device: which requires little effort, has a low energy consumption, can be used in a relatively short time at the points badly to which dangerous dusts arise, and besides i1; @ dc @ r'-Laüe'-isti deh dust from the weather completely to be intercepted more easily and harmlessly than before.

Bei einer Vorrichtung zur Beseitigung lungengängiger Stäube aus den gegebenenfalls reit Sprengschwaden vermischten Wettern untertage, 'bestehend aus einem den ganzen Querschnitt des Oi-tsbetriebspunktes einnehmenden Staubfangschirm und einem die Abschirmung durchsetzenden Absaugrohr, werden gemäß der Erfindung in dem Absaugrohr ein druck- 1.10`rri@r'"tentilator sowie Umlenkkörper und Wasserdüsen zum Niederschlagen des Staubes vorgesehen und der Staubfangschirm derart angeordnet, daß er sich beim Ausbleiben der Druckluft, wenigstens teilweise, selbsttätig öffnet. Mit dem Staubfangschirm, der vorzugsweise als Vorhang ausgebildet äst, läßt sich die Strecke in einfacher Weise praktisch vollkommen abdichten. Gegenüber einem festen Schirm hat diese Ausführung den Vorteil, daß eine Standardausführung für verschiedene Streckenquerschnitte zu verwenden ist. Außerdem ist die Abschirtnung mit einem Vorhang zweckmäßiger als mit einem festen Schirm, weil sich der Vorhang in kurzer Zeit beiseiteschieben läßt und die Strecke vollkommen für Transporte od. dgl. freigibt. Der entscheidende Vorteil bei der Verwendung einer Absaugeeinrichtung in Verbindung mit einemFangschirm gegenüber anderen # ",erfahren liegt jedoch darin, die Leistung des Lüfters so bemessen zu können, daß sie gerade ausreicht, um die auf der anderen Seite des Schirmes zugeführte Wettermenge abzusaugen. Bei einem minimalen Verbrauch an Energie muß die gesamte verunreinigte Wettermenge den Staubabscheider passieren.In a device for the elimination of respirable dust from the underground weather, possibly mixed with explosive clouds, consisting of a dust collector covering the entire cross section of the operating point and a suction pipe penetrating the shielding according to the invention in the suction tube a pressure 1.10`rri@r '"tentilator and deflector and Water nozzles are provided for precipitating the dust and the dust collector is arranged in such a way that it opens automatically, at least partially, if the compressed air is absent. With the dust collector, which is preferably designed as a curtain, the stretch can be sealed practically completely in a simple manner. Compared to a fixed screen, this version has the advantage that a standard version can be used for different route cross-sections. In addition, shielding with a curtain is more useful than with a fixed screen, because the curtain can be pushed aside in a short time and the route is completely free for transports or the like. The decisive advantage of using a suction device in connection with a parachute compared to others, however, lies in the fact that the power of the fan can be measured in such a way that it is just sufficient to suction off the amount of weather supplied on the other side of the parachute With minimal energy consumption, the entire amount of contaminated weather must pass through the dust collector.

Nach der weiteren Erfindung ist bei einem durch Leitbleche unterteiltenAbsaugrohrder Innenraum des Absaugrohres durch schrägstehende, gegebenenfalls verstellbare Bleche, in mehrere, z. B. drei Kammern unterteilt und in jeder Kammer eine vorzugsweise druckluftbetriebene Wasserdüse vorgesehen. Die Anordnung von Kammern, in -denen der Staub .durch Besprühen mit Wasser niedergeschlagen wind, ist aus mehreren Gründen vorteilhafter als ein Staubfilter. Filter haben z. B. .die unangenehme Eigenschaft, daß sie sich nach kurzer Betriebszeit zusetzen und dadurch der durchströmenden Luft einen größeren Widerstand entgegensetzen. Soll das Filter voll wirksam bleiben, ist eine Reinigung in bestimmten Abständen unerläßlich. In dem Abschwemmrohr gemäß der Erfindung ,,wird dagegen der Staub stufenweise durch das eingespritzte Wasser niedergeschlagen und gleichzeitig mit diesem abgeführt. Eine Reinigung ist deshalb nicht oder nur in ganz seltenen Fällen erforderlich. Die Verringerung des wirksamen Querschnittes in dem Saugrohr ist im Vergleich zur Reinigung mit Filtern bei dieser Ausführung nicht so groß.According to the further invention, in the case of a suction pipe divided by baffles, the Interior of the suction pipe through inclined, possibly adjustable sheets, in several, e.g. B. divided into three chambers and preferably one in each chamber Air-operated water nozzle provided. The arrangement of chambers in -denen The dust, being knocked down by spraying with water, is for several reasons more advantageous than a dust filter. Filters have e.g. B. the unpleasant quality that they clog after a short period of operation and thereby the air flowing through them to offer greater resistance. If the filter is to remain fully effective, cleaning at certain intervals is essential. In the drainage pipe according to According to the invention, on the other hand, the dust becomes gradually due to the injected water down and carried away at the same time. A cleaning is therefore not required or only required in very rare cases. Reducing the effective Cross-section in the suction pipe is compared to cleaning with filters in this Execution not that big.

Schließlich tragen die kombinierten Druckluft-Wasserdüsen zu einer erheblichen Wassereinsparung bei, .da infolge der besseren Verteilung der Wasserteilchen die mit den Wettern das Rohr durchströmenden Staubpartikel sicherer und vollkommener gebunden sowie niedergeschlagen werden als mit reinen Wasserdüsen, aus denen ein zu geschlossener Strahl austritt.Finally, the combined compressed air and water nozzles contribute to one Considerable water savings, because of the better distribution of the water particles the dust particles flowing through the pipe with the weather are safer and more perfect bound as well as knocked down as with pure water jets from which a too closed jet emerges.

Bei einer anderen Ausführungsform werden an Stelle der Leitbleche Strömungskegel in der Längsachse des Absaugrohres angeordnet, .die eine wirbelartige Bewegung der durchgesaugten Wetter herbeiführen sollen. Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird der als Vorhang ausgebildete Staubfangschirm mittels Haken an einer Schiene verschiebbar aufgehängt. Durch die einzelnen Haken wird ein Seil geführt, welches an einer Seite der Strecke über eine Rolle läuft und am Ende mit einem Gewicht belastet ist. An seinem anderen Ende greift das Seil mit einer hakenartigen Stange hinter eine Sperrklinke, die von einem druckluftbetriebenen Kolben gehalten wird. Der Druckzylinder ist mit :der Druckluft beaufschlagt, die zum Antrieb des Lüfters in @demAbsaugrohr dient. Wenn der Druck abfällt, z. B. weil die Druckluftzufuhr unterbrochen ist, gibt der Kolben unter der Einwirkung des Gewichts nach, so :daß der Staubfangschirrn sich selbsttätig öffnet. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei Stillstand des Lüfters in dem Absaugrohr die Wetterführung in nachfolgenden Streckenabschnitten unterbrochen wird.In another embodiment, instead of the baffles Flow cone arranged in the longitudinal axis of the suction tube, .the one vortex-like The aim is to bring about movement of the sucked-through weather. According to another indicator the invention is designed as a curtain dust screen by means of hooks suspended slidably on a rail. A rope is passed through the individual hooks, which runs over a roller on one side of the track and at the end with a weight is burdened. At its other end, the rope grips with a hook-like rod behind a pawl that is held by a compressed air-operated piston. The pressure cylinder has: the compressed air applied to drive the fan in @demAbsaugrohr serves. When the pressure drops, e.g. B. because the compressed air supply is interrupted, the piston gives way under the action of the weight so: that the dust catcher opens automatically. In this way it is prevented that when the fan in the suction tube is not running, the weather management in the following Route sections is interrupted.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 .den Schnitt einer Strecke mit geschlossenem S taubfangschi rm, Fig.2 die Anordnung des Staubfangschirmes und das Absaugrohr im Grundriß einer Strecke, Fig.3 den Druckzylinder mit Kolben und Sperrklinke in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 das Absaug- und Abschwemmrohr in einem seitlichen Schnitt, Fig. 5 eine andere Ausführungsform eines Absaug-und Abschwemmrohres ebenfalls in einem seitlichen Schnitt und Fig. 6 den Querschnitt durch das Absaug- und Abschwemmrohr nach den Linien a-ca der Fig. 5.An embodiment of the subject matter of the invention is given the drawings explained in more detail. It shows Fig. 1. The section of a line with closed dust collector, Fig. 2 the arrangement of the dust collector and the Suction pipe in plan of a route, Fig. 3 the pressure cylinder with piston and pawl on an enlarged scale, FIG. 4 shows the suction and drainage pipe in a lateral Section, FIG. 5 also shows another embodiment of a suction and flushing pipe in a lateral section and FIG. 6 shows the cross section through the suction and drainage pipe according to the lines a-ca of FIG. 5.

Der Staubfangschi:rm 1 ist .in dem skizzierten Schnitt der Strecke in geschlossenem Zustand dargestellt. Mittels Haken 3 ist er an einer Schiene 5 verschiebbar aufgehängt. Das Seil 4, mit dem der Schirm geöffnet wird, ist durch ,die einzelnen Haken 3 gezogen, an einer Seite -der Strecke über eine Rolle 23 geführt und am Ende mit einem Gewicht 8 belastet. An seinem anderen Ende ist eine Schlaufe 6 angeordnet, die mit einer Stange 7 verbunden ist. M .it dem zu einer Nase umgebogenen entgegengesetzten Ende wird die Stange 7 von einer Klinke 10 in der Sperrstellung gehalten. Die Klinke 10 ist :drehbar gelagert und durch eine Schubstange 11 mit einem Kolben 12 verbunden. Solange der Zylinderraum 9 unter dem Druck der Preßluft aus der Streckenleitung 13 steht, hält der Kolben 12 die Klinke 10 in der Sperrstellung. Fällt der Druck in der Leitung ab, z. B. weil die Zuführung unterbrochen ist, gibt der Kolben 12 unter der Einwirkung des Gewichtes 8 nach, und der Schirm öffnet sich.The dust catcher 1 is in the sketched section of the route shown in closed position. It is attached to a rail 5 by means of a hook 3 slidably suspended. The rope 4 with which the umbrella is opened is through , the individual hooks 3 pulled, guided on one side of the track over a roller 23 and at the end loaded with a weight 8. There is a loop at the other end 6, which is connected to a rod 7. M. With the one bent into a nose opposite end is the rod 7 by a pawl 10 in the locking position held. The pawl 10 is: rotatably mounted and by a push rod 11 with a piston 12 connected. As long as the cylinder space 9 is under the pressure of the compressed air stands from the line 13, the piston 12 holds the pawl 10 in the locking position. If the pressure in the line drops, e.g. B. because the feed is interrupted, there the piston 12 moves under the action of the weight 8, and the screen opens.

Es ist zweckmäßig, den Schirm nicht über die gesamte Breite der Strecke anzuordnen, sondern in einem Teil der Strecke eine festeWand 14 vorzusehen, in der das Absaugrohr 2 angeordnet wird. In dem Absaugrohr, das an beiden Enden mit trichterförmigen Erweiterungen 19, 19a ausgestattet ist, befindet sich an der Seite, an der die ungereinigte Luft eintritt, ein Lüfter 15, der vorzugsweise mit Druckluft angetrieben wird. Der nachfolgende Teil des Rohres ist durch schrägstehende Leitbleche 17 in mehrere, z. B. in drei Kammern unterteilt. Oberhalb dieser Leitbleche sind verstellbare Schieber 16 vorgesehen, mit denen eine Anpassung an die jeweilige Wettermenge vorgenommen werden kann.It is advisable not to place the umbrella over the entire width of the route but to provide a solid wall 14 in part of the route, in which the suction pipe 2 is arranged. In the suction tube, which is funnel-shaped at both ends Extensions 19, 19a is fitted, is located on the side on which the uncleaned Air enters, a fan 15, which is preferably driven with compressed air. Of the The following part of the pipe is divided by inclined guide plates 17 into several, z. B. divided into three chambers. Above these baffles are adjustable slides 16 provided, with which an adaptation to the respective amount of weather made can be.

Jeder Kammer ist eine druckluftbetriebene Wasserdüse 18 zugeordnet, aus denen senkrecht zur durchströmenden Luft Wasser versprüht wird, welches so fein verteilt ist, daß es einen Nebelvorhang bildet, der sich nahezu über den gesamten Rohrquerschnitt erstreckt. Aus einem Spülwasserzulauf 20 kann zusätzlich Wasser zugeführt werden, falls Verschlammungen zu beseitigen sind. An der Seite des Rohres, an .der die gereinigte Luft austritt, ist im unteren Teil ein Ablauf 21 vorgesehen, aus dem .das mit Staub durchsetzte Wasser ausläuft. Um den Ablauf des verschlemmtenWassers zu begünstigen, wird das Rohr zweckmäßigerweise mit einer leichten Neigung in der feststehenden Wand angeordnet.A compressed air-operated water nozzle 18 is assigned to each chamber, from those perpendicular to the flowing through Air is sprayed with water, which is so finely divided that it forms a curtain of fog that almost extends extends over the entire pipe cross-section. From a flushing water inlet 20 can additional water can be added if sludge has to be removed. At the side of the pipe on which the purified air exits is in the lower part a drain 21 is provided, from which the dust-permeated water runs out. Around The pipe is expediently used to promote the drainage of the blocked water arranged with a slight incline in the fixed wall.

Bei einer anderen Ausführungsform sind im Inneren des Rohres an Stelle der Leitbleche Strömungskegel 22 symmetrisch zur Längsachse angeordnet, die eine wirbelförmige Bewegung der angesaugten Luft bewirken sollen. Die Strömungskegel haben gegenüber den Leitblechen den Vorteil, daß sieden wirksamen Strömungsquerschnitt des Saugrohres nicht so stark vermindern. Bei dieser Ausführung befinden sich die Wasserdüsen 18 unmittelbar hinter den Strömungskegeln.In another embodiment are inside the tube in place the baffle flow cone 22 is arranged symmetrically to the longitudinal axis, the one vortex-shaped movement of the sucked in air. The flow cone have the advantage over the baffles that they boil the effective flow cross-section of the suction pipe do not decrease so much. In this version there are the Water nozzles 18 immediately behind the flow cones.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for removing dust that can penetrate the lungs consisting of: underground weather, possibly mixed with explosive clouds from a dust collector covering the entire cross-section of the local operating point anda suction pipe penetrating the shield, characterized in that @ in the suction pipe there is a compressed air-driven fan as well as deflectors and There are water nozzles to precipitate the dust, with the dust collector .derart is arranged that if there is no compressed air, at least partially, opens automatically.

2. Device according to claim 1, with a suction pipe divided by baffles, : characterized in that the interior of the suction tube by inclined, optionally adjustable sheets, in several, z. B. divided into three chambers and a water nozzle, preferably operated by compressed air, is provided in each chamber.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized by such an assignment the baffles and pressurized water nozzles that a vortex-shaped movement of the sucked through Weather results.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the dust collector is suspended from a wire rope by means of a hook and this is attached to one End loaded by a weight, attached to a latch at the other end, .that is held in the locked position by a piston operated by compressed air. Considered Publications: German Patent No. 642 865; British Patent No. 400 311.