PL210387B1 - Lutnia wirowa - Google Patents

Abstract

Upustowa lutnia wirowa składa się z jednego lub kilku segmentów tradycyjnej lutni wirowej i posiada szczelinę (7) upustową usytuowaną jedno- lub dwustronnie na obwodzie lutni wirowej (2), w jej górnej części, wzdłuż i poniżej tradycyjnej szczeliny (8) wylotowej powietrza. Szczelina (7) posiada zasuwę (6) z elementami (5) mocującymi oraz zabezpieczeniami (4). Ponadto upustowa lutnia wirowa posiada upustowy zawór (9) powietrzny, usytuowany jedno- lub dwustronnie na obwodzie lutni wirowej (2), w jej górnej części, poniżej tradycyjnej szczeliny (8) wylotowej powietrza, w pobliżu bocznej krawędzi szczeliny (7) upustowej, zaopatrzony w wąż. Upustowa lutnia wirowa posiada również czujnik naporu powietrza (10) i alarmową sygnalizację (11) świetlną i/lub akustyczną.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest lutnia wirowa, dla wyrobisk górniczych, drążonych kombajnami chodnikowymi z zastosowaniem odpylaczy powietrza w systemie wentylacji kombinowanej. Przy dużych wydajnościach wentylatorów lutniowych, co jest pożądane w sytuacjach zagrożenia metanowego oraz klimatycznego, wydatek powietrza w lutniociągu zasadniczym często jest na tyle duży, że przekracza możliwości jego odprowadzenia szczeliną wylotową powietrza tradycyjnej lutni wirowej, która oddalona jest o 8 do 12 metrów od przodka podczas pracy odpylacza. Naddatek powietrza, który nie może być odprowadzony tą szczeliną wypływa całym przekrojem lutni wirowej od strony drążonego przodka, co powoduje pojawienie się silnego zapylenia na całej długości odpylacza, a w konsekwencji na całej długości drążonego wyrobiska. Problem ten najsilniej występuje w początkowej fazie drążenia wyrobiska, kiedy opory i straty powietrza w lutniociągu zasadniczym są małe.

Znane rozwiązanie przewietrzania wyrobiska korytarzowego wentylacją kombinowaną z odpylaczem, z wykorzystaniem lutni nawiewnej typu Coanda, charakteryzuje ograniczona skuteczność zwalczania zagrożenia metanowego w przodku i w strefie przy przodkowej drążonego wyrobiska korytarzowego, co wynika z budowy samej lutni nawiewnej oraz sposobu wypływu z niej powietrza. Urządzenie znane z polskiego opisu patentowego nr PL 163 889 przedstawia lutnię wirową charakteryzującą się tym, że posiada ona kierownice strumienia (szczeliny) wyposażone w łopatki kierujące, a także, od strony czoła przodka, klapę zamykającą. To rozwiązanie również posiada ograniczoną skuteczność zwalczania zagrożenia metanowego w przodku i w strefie przy przodkowej drążonego wyrobiska korytarzowego oraz stwarza dodatkowe zagrożenie zagazowania wyrobiska w sytuacji pozostawienia zamkniętej klapy i wyłączeniu odpylacza, na przykład w wyniku jego awarii lub po zakończeniu zmiany roboczej.

Przedmiotem wynalazku, znanego z polskiego opisu patentowego nr PL 150 802, jest urządzenie do przewietrzania wyrobisk górniczych, a zwłaszcza wyrobisk korytarzowych drążonych za pomocą kombajnu. Istota tego urządzenia polega na zastosowaniu korpusu w postaci lutni metalowej z dwoma prostokątnymi otworami, o wymiarach 250 x 500 mm, usytuowanymi z boków u dołu tego korpusu, zakończonej konfuzorem zamykanym zasuwą. Regulacja ilości powietrza wypływającego promieniowo z urządzenia przez te dwa prostokątne otwory może odbywać się od pozycji całkowitego ich odsłonięcia aż do całkowitego zamknięcia za pomocą obrotowego pierścienia umieszczonego na korpusie. Prostokątne otwory mogą być również zamykane klapkami zamocowanymi przegubowo jednym bokiem na korpusie. Urządzenie to nie umożliwia należytego przewietrzania wyrobisk górniczych, drążonych kombajnami chodnikowymi z zastosowaniem odpylaczy powietrza w systemie wentylacji kombinowanej, zwłaszcza w sytuacji zagrożenia metanowego, gdyż przewiduje ono, że podczas pracy kombajnu chodnikowego, strumieniowi powietrza nadaje się tylko kierunek prostopadły do osi podłużnej lutniociągu, czyli nie powoduje się zwalczania przy stropowych nagromadzeń metanu oraz jego nagromadzeń w przodku i w strefie przy przodkowej podczas pracy odpylacza. Innym przykładem rozwiązania sposobu przewietrzania drążonych wyrobisk korytarzowych w systemie wentylacji kombinowanej, jest znane z polskiego opisu patentowego nr PL 55 736 urządzenie składające się z ułożonych szeregowo lutni tłoczącej, urządzenia zawirowującego strumień powietrza i lutni wylotowej.

Wylotowa lutnia mająca w przekroju kształt koła, wzdłuż swej pobocznicy ma szczelinę, która jest zakończona wylotową dyszą styczną do szczeliny i ułożoną równolegle do ociosu. Również i to urządzenie nie rozwiązuje w sposób zadowalający problemu przewietrzania czoła przodka drążonych kombajnami wyrobisk górniczych podczas pracy odpylaczy powietrza w systemie wentylacji kombinowanej z jednoczesnym uniknięciem powstawania dodatkowego zapylenia powietrza wskutek jego niekontrolowanego wypływu z czoła lutni wylotowej.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji lutni wirowej, która wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas urządzeń do przewietrzania wyrobisk górniczych, drążonych kombajnami chodnikowymi z zastosowaniem odpylaczy powietrza w systemie wentylacji kombinowanej, tak aby obniżyło się zapylenie powietrza w wyrobisku oraz poprawiła się skuteczność zwalczania zagrożenia metanowego.

Cel ten zrealizowano w konstrukcji upustowej lutni wirowej, którą stanowi, w zależności od potrzeb, jeden lub kilka segmentów tradycyjnej lutni wirowej zaopatrzonych w szczelinę upustową oraz upustowy zawór powietrzny. Okazało się nieoczekiwanie, że jeżeli szczelina upustowa usytuowana jest jedno- lub dwustronnie na obwodzie lutni wirowej, w jej górnej części, poniżej tradycyjnej szczeliny wylotowej powietrza i wzdłuż jej długości, to osiąga się znaczne obniżenie zapylenia powietrza w wyrobisku. Dalszą poprawę sytuacji uzyskuje się wprowadzając upustowy zawór powietrzny usytuowany

PL 210 387 B1 jedno- lub dwustronnie na obwodzie lutni wirowej, w jej górnej części, poniżej tradycyjnej szczeliny wylotowej powietrza w pobliżu bocznej krawędzi szczeliny upustowej, który zaopatrzony jest w wąż doprowadzający powietrze z lutni do czoła przodka lub do strefy zazębiania odpylacza. Korzystne jest, gdy stosunek szerokości szczeliny upustowej do szerokości tradycyjnej szczeliny wylotowej powietrza wynosi od 0 do 5. Kształt samej szczeliny upustowej jest prostokątny z możliwością regulacji jej szerokości poprzez zasuwę. Zasuwa posiada elementy mocujące i zabezpieczające ją w nastawionym położeniu. Korzystne jest również, gdy stosunek średnicy upustowego zaworu powietrznego do szerokości tradycyjnej szczeliny wylotowej powietrza wynosi od 0 do 4. Ponadto upustowa lutnia wirowa posiada czujnik naporu powietrza z alarmową sygnalizacją świetlną i/lub akustyczną, informującą o wypływie powietrza przez szczelinę upustową i/lub upustowy zawór powietrzny.

Zastosowanie szczeliny upustowej w lutni wirowej stwarza możliwość bieżącego dopasowania proporcji wydatku powietrza ze szczelin lutni wirowej i samego odpylacza. Dzięki temu nie będzie możliwy wypływ powietrza z czoła lutni wirowej, co powoduje niepożądane zapylenie powietrza. Zastosowanie zaś powietrznego zaworu upustowego z wężem umożliwia wykorzystanie naddatku powietrza w lutni wirowej do przewietrzania strefy zazębiania odpylacza, bez zapylenia przodka, jak również do doraźnego zwalczania przy stropowych nagromadzeń metanu w strefie przy przodkowej oraz nagromadzeń metanu w samym czole przodka. Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia jeden segment upustowej lutni wirowej widziany z boku, zaś fig. 2 - przekrój lutni wzdłuż osi A-A.

Przedstawiona na fig. 1 i 2 upustowa lutnia wirowa posiada szczelinę 7 upustową, o szerokości 50 mm, usytuowaną jednostronnie na obwodzie lutni wirowej 2 posadowionej na płozach 1, w jej górnej części, wzdłuż i poniżej tradycyjnej szczeliny 8 wylotowej powietrza. Szczelina 7 upustowa posiada zasuwę 6 z uchwytami 3, oraz elementy 5 mocujące i zabezpieczenia 4. Ponadto upustowa lutnia wirowa posiada upustowy zawór 9 powietrzny o średnicy 1, z wężem 12, usytuowany jednostronnie na obwodzie lutni wirowej 2, w jej górnej części, poniżej tradycyjnej szczeliny 8 wylotowej powietrza, w sąsiedztwie bocznej krawędzi szczeliny 7 upustowej. W pobliż u szczeliny 7 i zaworu 9 lutnia upustowa zaopatrzona jest w czujnik 10 naporu powietrza oraz alarmową sygnalizację 11 akustyczną.

Claims (6)

1. Lutnia wirowa składająca się z jednego lub kilku segmentów tradycyjnej lutni wirowej, posiadających wzdłuż swej pobocznicy szczelinę oraz otwory po jej bokach z możliwością regulowania wydatku powietrza, znamienna tym, że szczelina (7) upustowa usytuowana jest jedno- lub dwustronnie na obwodzie lutni (2) wirowej, w jej górnej części, wzdłuż i poniżej tradycyjnej szczeliny (8) wylotowej powietrza, zaś upustowy zawór (9) powietrzny, położony jest jedno- lub dwustronnie na obwodzie lutni (2) wirowej, w jej górnej części, poniżej tradycyjnej szczeliny (8) wylotowej powietrza w pobliżu bocznej krawędzi szczeliny (7) upustowej.

2. Lutnia wirowa według zastrz. 1, znamienna tym, że szczelina (7) upustowa posiada zasuwę (6) z elementami (5) mocują cymi oraz ich zabezpieczeniami (4).

3. Lutnia wirowa według zastrz. 1, znamienna tym, że upustowy zawór (9) powietrzny zaopatrzony jest w wąż (12) doprowadzający powietrze z lutni (2) do czoła przodka lub do strefy zazębiania odpylacza.

4. Lutnia wirowa według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek szerokości szczeliny (7) upustowej do szerokości tradycyjnej szczeliny (8) wylotowej powietrza zawiera się w przedziale od 0 do 5.

5. Lutnia wirowa według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek średnicy upustowego zaworu (9) powietrznego do szerokości tradycyjnej szczeliny (8) wylotowej powietrza wynosi od 0 do 4.

6. Lutnia wirowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zaopatrzona jest w czujnik naporu powietrza (10) oraz alarmową sygnalizację (11) świetlną i/lub akustyczną.