PL152606B1

PL152606B1 - Method of and apparatus for controlling air dustiness in mines

Info

Publication number: PL152606B1
Application number: PL25891186A
Authority: PL
Priority date: 1986-04-11
Filing date: 1986-04-11
Publication date: 1991-01-31

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA fsl? REPUBLIC POLAND fsl? OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 1 1152606 1 i ! Int. Cl .⁵ E21C 35/22 . 1 1152606 1 i! Int. Cl. ⁵ E21C 35/22. Patent dodatkowy do patentu nr--- Zgłoszono: 86 04 11 /P. 258911,/ Additional patent to patent no --- Reported: 86 04 11 / P. 258911, / Pierwszeństwo —. Priority -. uiuu· · Miii uiuu Miii URZĄD OFFICE i and PATENTOWY PATENT Zgłoszenie ogłoszono: θθ 01 21 Application announced: θθ 01 21 i and RP RP Opis patentowy opublikowano: 1991 06 28 Patent description published: 1991 06 28

Twórcy wynalazku: Franciszek Kusz» Kazimierz Zajęć, Lucjan OagodaCreators of the invention: Franciszek Kusz »Kazimierz Zajęz, Lucjan Oagoda

Uprawniony z patentu: Kopalnia Węgla Kamiennego Zabrze-Bielszowice**, Zabrze /Polska/The holder of the patent: Kopalnia Węgla Kamiennego Zabrze-Bielszowice **, Zabrze / Poland /

SPOSÓB I URAŻENIE 00 ZWALCZANIA ZAPYLENIA W KOPALNIMETHOD AND INJURY 00 OF COMBATING DUST IN THE MINE

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do zwalczania zapylenia w kopalni w obszarze pracy wirującego organu górniczej mmszyny urabiającej, polegający na rozpraszaniu kropel wody w powietrzu bezpośrednio otaczającym miejsce urabiania, przy czym źródło wody znajduje się poza urabiającym organem·The subject of the invention is a method and a device for combating dust in a mine in the operating area of a rotating head of a mining mill, consisting in dispersing water droplets in the air directly surrounding the mining site, the water source being outside the mining head.

Znany z polskich opisów patentowych nr 88 255 i nr 105 037 sposób zwalczania zapylenia polega na rozpraszaniu kropel wody w powwetrzu otaczającym miejsce urabiania przez wytryski^^i^Le tych kropel z wyrzutnika umieszczonego na maszynie urabiającej· Wspomniany wyrzutnik wytryskuje wodę rozdzieloną bezpośrednio w tym wyrzutniku na krople, które przebiegają już w formie drobnych kropel drogę od dyszy wyrzutnika w obszar urabiającego organu· Sposób ten w odmianie znanej z polskiego opisu patentowego nr 88 255 jest realioowany przez umieszczenie wyrzutników w bezpośrednim sąsiedztwie urabiającego organu, przez co droga kropel przez powwetrze od-wyrzutnika do obszaru powstania zapylenia, a więc w obszar zewnętrzny na obwodzie urabiającego organu jest stosunkowo krótka· Ten sam sposób znany w odmianie z polskiego opisu patentowego nr 105 037 polega na wyrzucaniu kropel wody z wyrzutnika um.esic^onβgt na kadłubie urablającym maszyny· Droga kropel od wyrzutnika do obszaru pyłu jest więc tutaj stosunkowo długa, co wymaga stosowania dużego ciśnienia wody w wyrzutniku· Znane z polskiego opisu patentowego nr 88 255 urządzenie do zwalczania zapylenia, zawiera płaską tarczę w kształcie wycinka koła zamocowaną do wychylnego ram^r^i.a,na którym jest osadzony urabiający organ· Tarcza jest usytuowana równolegle do podstawy walca stanowiącego obrys urabiającego organ od strony mmszyny· Wzdłuż obwodu tarczy są rozmieszczone rozpylające dysze,do których wodę tłoczy się przewodami z pompy· Wyloty dysz są skierowane na obwód urabiającego organu tak, że krople wody wytworzone przez dysze przebiegają od wylotu dyszy do obszaru na obwodzie urabiającego organu·The method of dust suppression, known from Polish patents No. 88 255 and No. 105 037, consists in dispersing water drops in the air surrounding the mining site by jets ^^ and ^ Le of these drops from the ejector placed on the mining machine. The mentioned ejector spouts the water separated directly in this ejector to drops that already run in the form of small drops, the path from the ejector nozzle to the area of the cutting head. This method, in the variant known from Polish patent specification No. 88 255, is implemented by placing the ejectors in the immediate vicinity of the cutting head, thus the drop path through the air the ejector to the area of dust formation, i.e. the outer area around the circumference of the cutting head, is relatively short The same method known in the variation from Polish patent specification No. 105 037 consists in ejecting water drops from the ejector um.esic ^ onβgt on the cutting hull of the machine. the droplets from the ejector to the dust area are thus here p relatively long, which requires the use of high water pressure in the ejector The dust control device known from the Polish patent specification No. 88 255 contains a flat disk in the shape of a segment of a circle attached to the tilting frame ^ r ^ ia, on which the mining head is mounted. located parallel to the base of the roller, which is the outline of the cutting head from the side of the millin, spraying nozzles are arranged along the perimeter of the disc, into which water is pumped through the pipes from the pump Nozzle outlets are directed to the periphery of the cutting head, so that the water drops generated by the nozzles run from the nozzle outlet to the area around the perimeter of the cutting head

152 606152 606

Znane z polskich opisów patentowych nr 105 037 i nr 114 143 urzędzenia do zwalczania zapylenia zawierają wyrzutnik wody zakończony dyszą wyrzucającą strumień kropel wody·The dust control devices known from Polish patents No. 105 037 and No. 114 143 include a water ejector ended with a nozzle ejecting a stream of water drops

Wyyzutnik Jest usytuowany poza urabiającym organem· W rozwiązaniu według opisu patentowego nr 105 037 wyrzutnik jest usytuowany na kadłubie kombajnu ścianowego zdała od urabiającego organu. Podobnie urządzenie według opisu patentowego nr 114 143 ma wyrzutnik usytuowany poza urabiająyym organem, a. mianowicie na wychylnym ramieniu kombbjnu chodnikowego 1 w znacznej odległości od urabiającego organu wyrzuca w jego obszar strumień kropel wody. Wspólną niedogodnng«|iąią;rgjn^ego sposobu polegającego na urabiający organ strumienia kropel wody i zarazem wspólną. ęadg znanych urządzeń do stosowania tego sposobu jest wrażHwość tych urządzeń na zanieczyszczenia,zwłaszcza pyłu docierającego do dysz wodnych z otoczenia. Wprawddie odsunięcie wyrzutnika od urabiającego organu częściowo chroni dysze przed zanieczyszczeniem z zewnątrz, ale jest okupione koniecznością stosowania wyższego ciśnienia wody w dyszy, co jest pośrednio związane jednak z większą wrażliwością dyszy na zanieczyszczenia występujące w wodzie·The ejector is located outside the cutting head. In the solution according to the patent description No. 105 037, the ejector is located on the body of the longwall shearer away from the cutting head. Similarly, the device according to the patent description No. 114 143 has an ejector located outside the cutting drum, namely on the pivoting arm of the roadhead combo unit 1, at a considerable distance from the cutting drum, ejects a stream of water drops into its area. Joint niedogodnng «| Iaiá; rgjn ^that it process involving urabiający body flow of water drops and also the joint. One of the known devices for applying this method is the sensitivity of these devices to contamination, in particular of dust reaching the water nozzles from the environment. Although moving the ejector away from the cutting head partially protects the nozzles against contamination from the outside, it requires the use of higher water pressure in the nozzle, which is indirectly related to the greater sensitivity of the nozzle to contaminants in the water

Istotą sposobu zwalczenia zapylenia według wynalazku jest wyrzucanie jednolitego strumienia wody z co najmniej jednego wyrzutnika usytuowanego poza urabiatącym organem, a następnie rozbijanie tego strumienia na krople na wirującym organie· W tym celu jednolity strumień wody jest skieoowany na wirujące elementy urabiającego organu· Krople te rozprzestrzeniają się następnie w obszarze działania organu pod wpływem sił rozbryzgu i dodatkowo na skutek wirowania urabiającego organu· Oednnoity strumień wody jest wyrzucany z miejsca związanego z mmszyną urabiającą, w szczególności z miejsca na wychylnym wysięgniku,do którego jest zamocowany urabiający.organ·The essence of the method of combating dust according to the invention is ejecting a uniform stream of water from at least one ejector located outside the cutting head, and then breaking this stream into drops on a rotating head. For this purpose, a uniform stream of water is directed at the rotating elements of the cutting head. These droplets spread then, in the area of the drum's operation, under the influence of the splash forces and additionally as a result of the spinning of the cutting drum, the single stream of water is thrown from the place connected with the cutting machine, in particular from the place on the pivoting boom to which the cutting machine is attached.

Istotą urządzenia według wynalazku jest zaopatrznie wyrzutnika wody w dyszę wyrzucającą jednolity strumień wody· Rozwinięciem urządzenia według wynalazku jest zaopatrzenie urabiającego organu wzdłuż jego obwodu w segmentowe elementy, które mają rozbryzgową powierzchnię zwróconą ku dyszy wyrzutnika nachyloną wzdłuż promenia urabiającego organu i obniżającą się ku zewnętrznej krawędzi urabiającego organu·The essence of the device according to the invention is to provide the water ejector with a nozzle projecting a uniform stream of water. The development of the device according to the invention is to provide the cutting head along its circumference with segmented elements that have a splash surface facing the ejector nozzle inclined along the radius of the cutting head and descending towards the outer edge of the cutting head. authority

Wynnlazek będzie przedstawiony w przykładzie zastosowania w ściaoowym kornbbjnie górniczym, a wynalazek urządzenia w przykładzie zastosowania do ścianowego kombajnu górniczego przedstawionego na rysunku, na którym fig.l jest widokiem z boku ścianowego kombajnu z urządzeniem do zwalczania zapylenia, fig.2 jest widokiem z góry urabiającego organu i fragmentem ramienia kom^banu, fig.3 jest fragmentem urabiającego organu przekrojonego płaszczyzną A-A zaznaczoną na fig.2·The invention will be presented in an example of application in a longwall mining cornfield, and the invention of the device in an example of application to a longwall mining shearer shown in the drawing, in which fig. 1 is a side view of a longwall shearer with a dust suppression device, fig. 2 is a top view of the cutter. of the head and a fragment of the combi-arm, Fig. 3 is a fragment of the cutting drum, cross-sectioned by the AA plane marked in Fig. 2

Wyyzutniki 1 są zamocowane do ramion 7 kombbanu, a ich dysze 6 są skieoowane na urabiający organ 3 w punkty 9 w pobliżu zewnętrznej krawędzi 5 organu 3· Dysza 6 wyrzutnika 1 wyrzuca strumień 10 wody, który jest strumieneem jednolity o niezbyt wielkiej średnicy· Strumień 10 uderzając o wirujące elementy organu 3 ulega rozbiciu na krople, przy czym kąt podania strumienia 10 na element organu 3 jest tak dobrany, iż pow^ejące krople wody zmierzają ku zewnętrznej krawędzi 5 organu 3, gdzie są zamocowane urabiające noże 11· Obłok kropel wody zostaje porwany przez wirujący urabiający organ 3 do miejsca oddziaływania noży 11 na urobioną caliznę 12 węglową· Krople te przeniesione w miejsce urabiania węgla przez noże 11 osiadają na drobinach pyłu i zwiększają przez to ich ciężar zapobiegając unoszeniu elę pyłu w otaczającej organ atm^^ferze·The ejectors 1 are attached to the arms 7 of the kombban, and their nozzles 6 are directed at the cutting drum 3 at points 9 near the outer edge 5 of the drum 3 The nozzle 6 of the ejector 1 ejects a stream 10 of water, which is a uniform stream of not too large diameter Stream 10 on hitting the rotating elements of the drum 3, it breaks down into drops, the angle of application of the stream 10 to the drum element 3 is selected so that the coiled water drops go towards the outer edge 5 of the drum 3, where the cutting knives 11 are attached. carried away by the rotating mining organ 3 to the place where the knives 11 affect the mined coal 12 · These drops, transferred to the place of coal mining by the knives 11, settle on the dust particles and thus increase their weight, preventing the dust gel from lifting in the surrounding atmosphere.

Instalacja do zwalczenie zapylenia przystosowana do ścianowego kombajnu górniczego ma pompę 13 czerpiącą wodę ze zbiornika 14 i tłoczącą je przewodem 15 do kadłuba 8 kombbjnu·The dust control installation adapted to the longwall mining shearer has a pump 13 drawing water from the tank 14 and forcing it through a conduit 15 to the hull 8 of the combine

Na kadłubie 8 jest umieszczony trójnik 16, skąd woda przewodami 17 jest dostarczana dc wyrzutników 1 zamocowanych do ramion koiat^nu· Wyczutπiki 1 mają dysze 6, kierujące strumień 10 wody na wirujące elementy urabiającego organu 3·On the fuselage 8 there is a tee 16, from which water is supplied through pipes 17 to the ejectors 1 attached to the arms of the berth. The rigs 1 have nozzles 6, directing the water stream 10 to the rotating elements of the cutting head 3

W przypadku gdy kombajn jest zaopatrzony w urabiające organy bębnowe ze ślmrnakowo zwiniętymi ładującymi płatami 18 o stosownym kącie nechyyenia, strumień 10 wody uderza wprost o powierzchnit płata 18 i zostaje na niej rozbity na krople· Skuteczność rozbijania strumienia 10 na krople 1 zmierzanie tych kropel ku nożom 11 zależy od kąta podania strumienia 10 na poiww^rzchnię płata 18, który to kąt korzystnie jest zbliżony do 45°· Oeżeli warunek tenIn the case when the shearer is equipped with cutting drum organs with slammedly wound loading flaps 18 with an appropriate angle of incidence, the stream 10 of water hits the surface of the sheet 18 and is broken on it into drops Effectiveness of breaking the stream 10 into drops 1 aiming these drops towards the knives 11 depends on the angle of application of the jet 10 to the air space of the airfoil 18, which angle is preferably close to 45 °. If this condition is

152 606 nie może być spełniony, osadza się na organie 3 rozbryzgiwacze 2· W przypadku urabiającego organu 3 ścianowego kombajnu rozbryzgiwacz 2 jest odcinkiem pierścienia zamocowanego do ładującego płata 18 w pobliżu jego zewnętrznej krawędzi 5. Istotna w rozbryzgiwaczu 2 jest jego powierzchnia 4, na którą jest skieoowany strumień 10 wody i na której to powierzchni 4 strumień 10 zostaje rozbity na krople. Wspomniana powierzchnia 4 jest nachylona wzdłuż promienia organu 3 i obniża się ku jego zewnętrznej krawędzi 5, przy czym kąt nachylenia powierzchni 4 dobiera się tak, aby kąt podania ' strumienia 10 wody na tę powierzchnię był najkorzystniejszy ze względu na skuteczność rozbijania strumienia 10 na krople. Okazuje się, że kąt podania winien ^byc zbliżon^y lu^b r^ównac się 4⁵°. Wprawdzie uz^yskanie ^korzystnego k^ąta podania stru^mienia 10 na elementy urabiającego organu 3, w szczególności na powierzchnię jego ładujących płatów 18, można uzyskać przez odpowiednie umieszczenie wyrzutnika 1 względem punktu 9 podania strumienia 10, to jednak nie zawsze wyrzutnika 1 w takim położeniu jest ze względów konstrukcyjnych bądź eksploatacyjnych. W takim przypadku uzyskanie odpowiedniego kąta podania strumienia 10 na powierzchnię rozbijającą go na krople osiąga się przez zastosowanie rozbryzgwwacza 2 z odpowiednio dobranym nachyleniu powwerzchni 4 tego rozbryzgiwacza·152 606 cannot be fulfilled, the splitter 2 is deposited on the organ 3. the water jet 10 is directed, and on which surface 4 the jet 10 is broken into droplets. Said surface 4 is inclined along the radius of the organ 3 and descends towards its outer edge 5, the angle of inclination of the surface 4 being selected so that the angle of the water jet 10 being applied to this surface is the most advantageous with regard to the efficiency of breaking the jet 10 into drops. It turns out that the angle of administration should ^be sited c ^s r ^b lu ^yellow wnac 4 ⁵ °. Although u ^y scan ^k orzystnego angle ^and this administration sh ^m of property 10 on elements of the mining body 3, in particular the surface of the loading panels 18, can be achieved by proper placement of the ejector 1 with respect to 9 a jet 10, it does not always ejector 1 in this position is due to constructional or operational reasons. In such a case, obtaining the appropriate angle of application of the jet 10 to the surface breaking it into drops is achieved by using the sprinkler 2 with an appropriately selected inclination of the surface 4 of this sprinkler

Claims

Patent claims

1. Method of combating dust in the excavation during the work of the rotating cutting head of the mining machine, consisting in dispersing water droplets in the air surrounding the mining site, - with the source of dispersing water located outside the mining organ, characterized by that from the place outside the cutting drum at least one uniform stream of water directed at the rotating elements of the cutting drum is ejected, this stream hits these elements and on these elements is broken into drops spreading in the area of operation of the cutting knives of the cutting drum under the influence of the force of the spray of the stream, and additionally due to the spinning of the cutting head.

2. A dust control method according to claim 1, characterized in that a homogeneous stream of water is projected from the place associated with the cutting machine.

A method for combating dust according to claim 2, characterized in that a homogeneous water jet is projected from the boundary in the pivoting boom to which the mining drum is attached.

Method for combating obstruction according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that a uniform stream of water 10 t directed at the helical surface of the loading panel of the cutting head below the knife holders with the cutting knives for the cutting head.

5. Device for fighting dust in a mine in the working area of a rotating cutting head of a mining chute, at least one water ejector of which is located on the cutting machine outside the rotating cutting head, characterized in that the ejector / 1 / has a nozzle / 6 / ejecting a uniform stream water.

Device for combating pollination according to claim 5, characterized in that it comprises sprinklers / 2 / attached to the loading panels / 18 / along the periphery of the cutting head / 3 /, the sprinklers / 2 / with an elongated circular contour having a facing surface / 4 / facing towards the nozzle / 6 / ejector / 1 /, and the aforementioned surface / 4 / is inclined along the length of the cutting head / <3 / and descends towards the outer edge / 5 / of the cutting head / 3 /.

152 606

Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies

Price: PLN 3,000