PL162736B1

PL162736B1 - Apparatus for reducing noise level in underground mine workings

Info

Publication number: PL162736B1
Application number: PL28510490A
Authority: PL
Inventors: Zdzislaw Sender; Marian Bohosiewicz; Czeslaw Pasek; Marian Tengler; Adam Pietras; Jerzy Jaworski; Adam Lipowczan; Antoni Golaszewski; Andrzej Bernady; Stanislaw Lemiszka
Original assignee: Kopalnia Wegla Kamiennego Stas
Priority date: 1990-05-09
Filing date: 1990-05-09
Publication date: 1994-01-31

Abstract

Noise reducer for mine headings ventilated by means of air ducts, consisting of noise dampeners installed on the air duct inlet and outlet, characterized in that each dampener has a casing consisting of two rings (4, 5) joined to each other by means of a coat (6) made of sheet steel, and a dampening insert is located inside that coat, whereas that insert has two flanges (7, 8) with rings (8), and that insert has bars (10) joined to one another, whereas the bars (10) are located every 30 degrees on the circumference and are covered from the inside with a woven metal mesh (11) of 4 mm stitches and with noise-dampening wrapping (12), and inside, those bars hold the guides (17) of arms (16) of the cylindrical bottom (15) and of the semi-spherical cap, and of the 220 mm diameter cylinder-shaped noise wrapping (18) located axially inside the noise reducer casing.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie przeznaczone do zmniejszania natężenia hałasu w podziemnych wyrobiskach górniczych przewietrzanych za pomocą wentylacji lutniowejThe subject of the invention is a device designed to reduce the noise level in underground mining excavations ventilated by means of duct ventilation

Podziemne wyrobiska górnicze często dla wymuszenia w nich przepływu powietrza wymagają stosowania dodatkowych wentylatorów i lutniociągów. Za pomocą tego rodzaju środków wentylacyjnych można doprowadzać powietrze świeże lub odprowadzać powietrze zużyte z każdego dołowego wyrobiska górniczego. Zasadniczą wadą stosowanych powszechnie w podziemiach kopalń wentylatorów lutniowych jest hałas jaki wytwarzają one podczas pracy, który znacznie przekracza dopuszczalne normy. Praca lub przebywanie w pobliżu takiego wentylatora grozi utratą słuchu oraz stwarza duże zagrożenie dla bezpieczeństwa pracy ponieważ hałas uniemożliwia odbieranie sygnałów służących do porozumiewania się ludzi między sobą.Underground mine workings often require the use of additional fans and ducts to force the air flow in them. By means of such ventilation means, fresh air can be supplied or used air removed from each underground mine working. The main disadvantage of the lute fans commonly used in underground mines is the noise they generate during operation, which significantly exceeds the permissible standards. Working or staying in the vicinity of such a fan may cause hearing loss and poses a great threat to work safety because the noise prevents receiving signals for communication between people.

Znanych jest wiele urządzeń stosowanych w celu zmniejszenia hałasu wentylatorów lutniowych, między innymi w postaci dodatkowej kierownicy wbudowanej do wnętrza wentylatora. Inne znane urządzenie do tłumienia hałasu składa się z tłumików w postaci lutni o podwójnych ściankach zabudowanych z obu stron wentylatora.Many devices are known for reducing the noise of lobe fans, including in the form of an additional steering wheel built into the inside of the fan. Another known noise suppression device consists of double-walled silencers in the form of lutes built into both sides of the fan.

Znane są też sposoby wytłumiania hałasu wentylatorów lutniowych przez pokrywanie całej ich powierzchni zewnętrznej osłoną dźwiękochłonną. W celu skuteczniejszego tłumienia hałasu stosowano również urządzenie w postaci krótkiego odcinka lutniociągu o ściance zewnętrznej wykonanej z blachy perforowanej pokrytej warstwą materiału dźwiękochłonnego. Wewnątrz tego odcinka, na obu jego końcach umieszczono kule usytuowane w osi podłużnej lutniociągu. Zamiast kul wewnątrz odcinka w jego środku umieszczano osiowo element kulistostożkowy, który od strony napływu powietrza ma kształt czaszy kulistej, a od strony przeciwnej, kształt stożka.There are also known methods of muffling the noise of lute fans by covering their entire outer surface with a sound-absorbing cover. For more effective noise suppression, a device was also used in the form of a short section of a duct with an external wall made of perforated sheet covered with a layer of sound-absorbing material. Inside this section, at both its ends, balls are placed along the longitudinal axis of the lute. Instead of spheres inside the section, in its center, an axially conical spherical element was placed, which on the side of the air inflow has the shape of a spherical bowl, and on the opposite side, a conical shape.

Opisane wyżej urządzenia do tłumienia hałasu wentylatorów lutniowych jakkolwiek spełniają swoje zadanie mają jeszcze szereg dość istotnych wad konstrukcyjnych, które w znacznym stopniu obniżają ich wartość techniczną. Między innymi urządzenia te są tylkoThe above-described devices for suppressing the noise of lute fans, although they fulfill their task, still have a number of quite significant design drawbacks, which significantly reduce their technical value. Among other things, these devices are only

162 736 jednorazowego użytku, gdy tymczasem doświadczenia praktyczne dowodzą, że skuteczność tłumienia hałasu maleje wraz z upływem czasu. Ponadto konstrukcja tych urządzeń jest, zbyt mało odporna na trudne warunki jakie istnieją na dole kopalń, a ich złożona budowa sprawia, że są one dość pracochłonne i kosztowne w wykonaniu.162 736 disposable, while practical experience shows that the effectiveness of noise reduction decreases with time. Moreover, the construction of these devices is too little resistant to the harsh conditions that exist at the bottom of the mines, and their complex structure makes them quite time-consuming and expensive to make.

Opisanych wyżej wad i niedogodności nie ma urządzenie, będące przedmiotem niniejszego wynalazku. Istota tego urządzenia polega na zastosowaniu tłumików w układzie pojedynczym lub podwójnym, zamocowanych zarówno na wlocie jak i na wylocie wentylatora lutniowego. Każdy taki tłumik ma obudowę złożoną z dwóch pierścieni czołowych połączonych ze sobą płaszczem z blachy oraz wkład tłumiący umieszczony wewnątrz tej obudowy. Wkład taki ma dwa kołnierze z pierścieniami oraz pręty połączone ze sobą w jedną całość, przy czym pręty te są rozmieszczone w odstępach co 30° i na zewnątrz są pokryte siatką metalową tkaną o oczkach 4 mm oraz elementami otuliny dźwiękochłonnej. Od wewnątrz o pręty wkładu tłumiącego są oparte prowadnice ramion cylindrycznego dna i półkulistej czaszy, które wraz z otuliną dźwiękochłonną w postaci walca są umieszczone osiowo w obudowie tłumika. Zamiast obudowy tłumik może mieć konstrukcję nośną złożoną z dwóch kołnierzy z pierścieniami połączonych ze sobą prętami, na których jest umieszczona siatka metalowa i otulina dźwiękochłonna. Od zewnątrz elementy te są zabezpieczone płótnem wentylacyjnym lub lutnią elastyczną zamocowaną na obu pierścieniach konstrukcji nośnej za pomocą obejm zaciskowych. Ponadto dodatkowo konstrukcja nośna może być usztywniona pierścieniami dystansowymi. Taka konstrukcja urządzenia odznacza się wysokim stopniem tłumienia natężenia hałasu wentylatora lutniowego. Zaletą tego urządzenia, między innymi jest łatwość okresowej wymiany otuliny dźwiękochłonnej, prosta konstrukcja, łatwo dostępne materiały dźwiękochłonne oraz stosunkowo niskie koszty wykonania i eksploatacji.The device, object of the present invention, does not have the above-described drawbacks and drawbacks. The essence of this device consists in the use of single or double silencers, mounted both at the inlet and at the outlet of the lute fan. Each such silencer has a housing composed of two face rings connected to each other by a sheet metal casing and a damping insert placed inside this housing. Such a cartridge has two collars with rings and rods joined together in one piece, the rods spaced at 30 ° intervals and covered on the outside with a woven metal mesh with 4 mm mesh and elements of soundproof covering. From the inside, the guides of the arms of the cylindrical bottom and the hemispherical canopy are supported on the rods of the damping insert, which, together with the sound-absorbing cover in the form of a cylinder, are axially placed in the damper housing. Instead of a housing, the silencer may have a supporting structure consisting of two flanges with rings connected to each other by rods, on which are placed a metal mesh and soundproofing cover. From the outside, these elements are secured with a ventilation cloth or a flexible duct mounted on both rings of the supporting structure with clamps. Moreover, the supporting structure can additionally be stiffened with spacer rings. Such a construction of the device is characterized by a high degree of damping of the noise level of the lute fan. The advantage of this device, among others, is the ease of periodic replacement of the sound-absorbing cover, simple structure, easily accessible sound-absorbing materials and relatively low costs of implementation and operation.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie złożone z pojedynczych tłumików, w częściowym przekroju w widoku z boku, fig.2 - to samo urządzenie złożone z podwójnych tłumików, fig. 3 - tłumik hałasu w przekroju osiowym, fig.4 - ten sam tłumik w częściowym przekroju w widoku z przodu, fig.5 - inną konstrukcję tłumika w przekroju osiowym, a fig.6 - ten sam tłumik w częściowym przekroju w widoku z przodu.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a device composed of individual silencers, partially sectioned in a side view, Fig. 2 - the same device composed of double silencers, Fig. 3 - noise silencer in section. 4 shows the same damper partially sectioned in front view, FIG. 5 shows another damper design in axial section, and FIG. 6 shows the same damper partially sectionally seen from the front.

Jak uwidoczniono na rysunku urządzenie do zmniejszania natężenia hałasu według wynalazku stanowią tłumiki 1 zabudowane zarówno na wlociejak i na wylocie wentylatora lutniowegoAs shown in the drawing, the device for reducing the noise level according to the invention consists of silencers 1 installed both on the inlet and on the outlet of the lute fan.

2. Tłumiki te mogą być zabudowane pojedynczo lub po dwa, usytuowane szeregowo na wlocie i na wylocie zwłaszcza w przypadku, gdy zachodzi potrzeba zwiększenia skuteczności tłumienia natężenia hałasu. Wówczas oba tłumiki 1 łączy się za sobą łącznikiem 3, przy czym każde połączenie tłumika realizowane jest za pomocą elastycznej uszczelki. Tłumik uwidoczniony na fig.3 i 4 ma obudowę złożoną z dwóch pierścieni czołowych 4,5 połączonych ze sobą płaszczem zewnętrznym 6 z blachy. Wewnątrz tej obudowy umieszczony jest wymienny wkład tłumiący. Wkład ten składa się z kołnierzy 7,8, pierścieni 9 i prętów 10 połączonych ze sobą wjednącałość, przy czym pręty te są rozmieszczone na obwodzie w odstępach co 30°. Na prętach 10 umieszczona jest ocynkowana siatka techniczna tkana 11 o oczkach 4 mm, a na niej elementy otuliny dźwiękochłonnej 12 zamocowane na obu końcach w pierścieniach 9. Ponadto do kołnierzy 7,8 przymocowane są od wewnątrz nagwintowane nakrętki 13 przeznaczone do łączenia wkładu tłumiącego z obudową lub z wentylatorem lutniowym. W środku wkładu tłumiącego umieszczony jest osiowo dodatkowy element tłumiący, który z jednej strony ma półkulistą czaszę 14, a z drugiej strony cylindryczne dno 15. Oba te elementy są zaopatrzone w ramiona 16 zakończone prowadnicami 17 opierającymi się na prętach 10, przy czym ramiona te są rozmieszczone w odstępach co 120°. Poza tym zarówno w czaszy 14 jak i w cylindrycznym dnie 15 jest osadzona otulina dźwiękochłonna 18 korzystnie z wełny mineralnej, w kształcie walca o średnicy 220 mm. Natomiast tłumik uwidoczniony na fig. 5 i 6 zamiast obudowy ma konstrukcję nośną złożoną z dwóch kołnierzy 19 z pierścieniami 20 połączonych ze sobą od wewnątrz rętami 10 usytuowanymi w odstępach co 30°. Na tych prętach umieszczonajest ocynkowana siatka techniczna, tkana 11 o oczkach 4 mm, a na niej elementy otuliny dźwiękochłonnej 12. Od zewnątrz konstrukcja nośna osłonięta jest płótnem wentylacyjnym lub lutnią elastyczną 21 zamocowaną na obu pierścieniach 20 za pomocą obejm zaciskowych 22. Ponadto konstrukcja nośna może być dodatkowo usztywniona pierścieniami dystansowymi 23.2. These silencers can be installed individually or in pairs, arranged in series at the inlet and at the outlet, especially when it is necessary to increase the effectiveness of noise reduction. Then both dampers 1 are connected with each other by a connector 3, each connection of the damper being made by means of an elastic seal. The silencer shown in Figures 3 and 4 has a housing composed of two front rings 4,5 connected to each other by an outer sheet 6 jacket. Inside this housing there is a replaceable silencing insert. The insert consists of flanges 7,8, rings 9 and rods 10 joined together, the rods being circumferentially spaced at intervals of 30 °. On the rods 10 there is a galvanized woven technical mesh 11 with 4 mm mesh, and on it elements of soundproofing 12 fixed at both ends in rings 9. Moreover, threaded nuts 13 are attached from the inside to the flanges 7.8, intended for connecting the damping insert with the housing or with a lute fan. In the center of the damping insert there is an axially additional damping element, which on the one hand has a hemispherical bowl 14, and on the other hand a cylindrical bottom 15. Both these elements are provided with arms 16 ending with guides 17 resting on the rods 10, the arms being arranged in increments of 120 °. In addition, both the bowl 14 and the cylindrical bottom 15 are embedded in a sound-absorbing casing 18, preferably made of mineral wool, in the shape of a cylinder with a diameter of 220 mm. On the other hand, the damper shown in Figs. 5 and 6, instead of the housing, has a supporting structure consisting of two flanges 19 with rings 20 connected to each other from the inside by handles 10 spaced 30 ° apart. On these rods there is placed a galvanized technical mesh 11 with 4 mm mesh, and on it elements of sound-absorbing cover 12. From the outside, the supporting structure is covered with a ventilation cloth or a flexible lute 21 fixed on both rings 20 by means of clamps 22. Moreover, the supporting structure may be additionally stiffened with spacer rings 23.

Tłmiki według wynalazku mocuje się do wentylatora z obu stron tak, aby czasze 14 ich dodatkowych wkładów tłumiących były skierowane w strony przeciwne. Zarówno na wlocie do wentylatora lutniowego jak i na jego wylocie powietrze płynące przez tłumik jest odchylane w kierunku otuliny dźwiękochłonnej 12, dzięki czemu zostaje częściowo wytłumiony hałas. Dodatkowe tłumienie fali dźwiękowej następuje w otulinie dźwiękochłonnej 18 umieszczonej w osi tłumika.The silencers according to the invention are attached to the fan on both sides so that the bowls 14 of their additional damping inserts are facing opposite sides. Both at the inlet to the lute fan and at its outlet, the air flowing through the muffler is deflected towards the sound-absorbing casing 12, whereby the noise is partially damped. Additional attenuation of the sound wave takes place in the sound-absorbing cover 18 placed in the damper axis.

/7/ 7

Fig. 6Fig. 6

162 736162 736

Fig. 5Fig. 5

162 736162 736

Fg. 3Fg. 3

162 736 162 736

FgFg

162 736162 736

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claims

1. A device for reducing the noise level in underground mining excavations ventilated by ducts, consisting of silencers installed both at the inlet and at the outlet of the lute fan, characterized in that each silencer has a housing consisting of two front rings (4,5) connected to each other with a sheet metal shell (6) and a damping insert placed inside this casing, the insert having two flanges (7,8) with rings (9) and rods (10) joined together, the bars (10) being spaced at intervals of 30 ° on the circumference and on the outside they are covered with a woven metal mesh (11) with 4 mm mesh and with elements of sound-absorbing cover (12), and from the inside, the guides (17) of the arms (16) of the cylindrical bottom ( 15) and a hemispherical bowl (14) and a cylinder-shaped soundproof casing (18) with a diameter of 220 mm placed therein, located axially in the muffler housing.

Device according to claim 1, characterized in that each silencer has a supporting structure composed of two flanges (19) with rings (20) connected to each other by bars (10) spaced at 30 ° intervals, on which bars are placed from the outside. there is a woven metal mesh (11) with 4 mm mesh, and on it elements of sound-absorbing casing (12) and a ventilation cloth or a flexible duct (21) fixed on both rings (20) of the supporting structure with clamps (22), additionally the load-bearing structure is stiffened with spacer rings (23).