PL165642B1 - Hydroakumulatorowy górniczy zbiornik sprężonego powietrza - Google Patents

Abstract

Hydroakumulatorowy górniczy zbior- ' nik sprężonego powietrza przeznaczony do gromadzenia nadwyżek i kompensacji ubytków powietrza w kopalnianej sieci sprężonego powietrza, znamienny tym, że posiada dwa baseny (1,2)w postaci zamkniętych wyrobisk górniczych usytuowanych na różnych wysokościach, z których górny (1) mieści wodę, a dolny (2) wodę i sprężone powietrze, przy czym baseny (1) i (2) połączone są przewodem (3) i zakończone tamami (4, 5), zaś w basenie (2) umiejscowiony jest przewód (6) doprowadzający sprężone powietrze, a w basenie (1) przewód (7) odpowietrzający, wyprowadzony poza tamę (4).

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydroakumulatorowy górniczy zbiornik sprężonego powietrza przeznaczony do gromadzenia nadwyżek i kompensacji ubytków powietrza w kopalnianej sieci sprężonego powietrza, zwłaszcza w procesach suchego podsadzania wyrobisk.

Głównym odbiorcą sprężonego powietrza w kopalniach węgla kamiennego prowadzących eksploatację ścian z zastosowaniem podsadzki suchej pneumatycznej są podsadzarki. Podsadzarki to urządzenia wprowadzające za pomocą sprężonego powietrza materiał podsadzkowy do pustek poeksploatacyjnych. Źródłem sprężonego powietrza są sprężarki zainstalowane na powierzchni kopalni w pobliżu szybów. Powietrze tłoczone jest rurociągami do wyrobisk przekopowych, chodników głównych i rejonów podsadzkowych. Ze względu na znaczne odległości pomiędzy źródłem sprężonego powietrza a jego odbiorcą, występują w sieci zauważalne straty ciśnienia, których zrekompensowanie jest nadzwyczaj trudne. W okresach zmniejszonego zapotrzebowania na energię sprężonego powietrza, występującego szczególnie w tzw. międzyzmianach, po uzupełnieniu sieci do wymaganego ciśnienia, część energii zostaje poprzez zawory nadmiarowe wypuszczana do atmosfery. Niemożliwe jest wyłączenie sprężarek wytwarzających sprężone powietrze ze względu na użycie dużych jednostek napędzających będących silnikami synchronicznymi. Wytworzona energia zostaje bezpowrotnie tracona.

Hydroakumulatorowy zbiornik sprężonego powietrza posiada dwa baseny w postaci zamkniętych wyrobisk górniczych usytuowanych na różnych wysokościach. Basen górny mieści wodę i powietrze atmosferyczne, a basen dolny wodę i sprężone powietrze. Obydwa baseny połączone są przewodem i zakończone tamami. Sprężone powietrze z sieci dostarczane jest do basenu dolnego za pomocą specjalnego przewodu. Znajdująca się wewnątrz basenu dolnego woda wypchnięta zostaje do basenu górnego ustępując miejsca powietrzu. Powietrze gromadzone w ten sposób w dolnym basenie znajduje się ciągle pod stałym ciśnieniem hydrostatycznym wynikłym z różnicy wysokości luster wody basenu górnego i dolnego. Dodatkowo górny basen zawiera przewód, którego wylot znajduje się poza tamą. Przewód ten służy do odpowietrzania basenu górnego.

Hydroakumulatorowy górniczy zbiornik sprężonego powietrza stabilizuje ciśnienie w sieci i stanowi dodatkowe źródło sprężonego powietrza w rejonach o zmiennym zapotrzebowaniu. Oszczędza poza tym energię zużytkowaną do wytworzenia sprężonego powietrza poprzez jego akumulację oraz stanowi awaryjne źródło zasilania w przypadku zaniku sprężonego powietrza w sieci kompresorów.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony został w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat hydroakumulatorowego górniczego zbiornika sprężonego powietrza.

Zbiornik posiada dwa baseny 1,2, usytuowane na różnych wysokościach, połączone ze sobą przewodem 3 i ograniczone tamami 4,5. Jako baseny służą zamknięte, nieczynne wyrobiska górnicze. Obydwa baseny wypełnione są powietrzem i wodą.

165 642

Sprężone powietrze z kopalnianej sieci sprężonego powietrza dostarcza się do dolnego basenu 2 pełniącego rolę akumulatora, przewodem 6. Powietrze wypełnia basen wypychając znajdującą się w nim uprzednio wodę, przewodem 3 do basenu górnego 1. W basenie górnym 1 znajduje się przewód odpowietrzający 7, wyprowadzony poza tamę 4, usuwający nadmiar powietrza.

Powietrze zgromadzone w basenie dolnym 2 znajduje się pod stałym ciśnieniem słupa wody wynikłego z różnicy poziomów basenów górnego 1 i dolnego 2. Pobór sprężonego powietrza z basenu 2 powoduje obniżenie poziomu wody w basenie górnym 1, a dopływ nowego sprężonego powietrza z sieci kopalnianej - podwyższenie poziomu wody w basenie 1, przy zachowaniu stałego ciśnienia. Jeżeli ilość dostarczanego z kompresora powietrza jest mniejsza od odbioru, zmniejsza się ilość zmagazynowanego w basenie dolnym 2 powietrza, a tym samym obniża poziom wody w zbiorniku górnym 1. Natomiast jeżeli ilość dostarczonego powietrza jest większa od poboru, sytuacja odwraca się i powietrze sprężone jest magazynowane.

165 642

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Hydroakumulatorowy górniczy zbiornik sprężonego powietrza przeznaczony do gromadzenia nadwyżek i kompensacji ubytków powietrza w kopalnianej sieci sprężonego powietrza, znamienny tym, że posiada dwa baseny (1,2) w postaci zamkniętych wyrobisk górniczych usytuowanych na różnych wysokościach, z których górny (1) mieści wodę, a dolny (2) wodę i sprężone powietrze, przy czym baseny (1) i (2) połączone są przewodem (3) i zakończone tamami (4,5), zaś w basenie (2) umiejscowiony jest przewód (6) doprowadzający sprężone powietrze, a w basenie (1) przewód (7) odpowietrzający, wyprowadzony poza tamę (4).

   * * *