PL54209B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 5.XII.1967 54209 KI. 5d, 15/08 MKP E 21 f Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Józef Lojas, dr inz. Ryszard Adamek, mgr inz. Juliusz Pellar Wlasciciel patentu: Kopalnia Wegla Kamiennego „Klimontów", Klimon¬ tów (Polska) Urzadzenie do obnizania cisnienia mieszaniny podsadzkowej xv rurociagach szybowych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do obnizania cisnienia mieszaniny podsadzkowej w rurociagach szybowych, doprowadzajacych te podsadzke do górniczych wyrobisk gleboko zale¬ gajacych.Doprowadzanie podsadzki wodnc-piaskowej do wyrobisk plytko polozonych nie nastrecza specjal¬ nych trudnosci. Powazne trudnosci wystepuja juz przy glebokosciach ponizej 300 metrów, ze wzgle¬ du na wzrastajace duze cisnienia i predkosci przeplywu mieszaniny. W warunkach przemyslo¬ wych, glebokosc instalacji podsadzkowej jest za¬ lezna od zalegania zloza kopaliny uzytecznej. Gdy to zaleganie wystepuje ponizej 300 metrów, dopro¬ wadzanie podsadzki znanymi urzadzeniami jest najczesciej nie mozliwe, ze wzgledu na niebezpie¬ czenstwo pekania rurociagów w krótkim czasie po ich zabudowaniu. Stosowanie zas rurociagów o zwiekszonej specjalnie wytrzymalosci z jednej strony bardzo podraza naklady inwestycyjne i zwieksza trudnosci z montazem, a z drugiej stro¬ ny i tak nie daje spodziewanych korzysci ponie¬ waz sa one szybko scierane przez przeplywajaca z duza predkoscia mieszanine wodno-piaskowa tak, zef rurociag traci bardzo szybko pierwotna wytrzymalosc stwarzajac zagrozenie bezpieczen¬ stwa pracy i ruchu zakladu górniczego.Ze wzgledu na stale wzrastajaca koniecznosc eksploatowania coraz to nizszych poziomów, wzrastaja równolegle trudnosci w doprowadzaniu podsadzki i jak dotychczas pomimo czynionych wielu prób i wysilków nie zostaly skutecznie roz¬ wiazane.Wedlug patentu polskiego nr 36 233 proponuje 5 sie na przyklad przy duzych glebokosciach kilku¬ stopniowe doprowadzanie podsadzki poprzez po¬ ziomy posrednie. Mieszanine podsadzkowa wy¬ tworzona na powierzchni, doprowadza sie naj¬ pierw do otwartego zbiornika na poziom posred- io ni, a nastepnie dopiero z tego zbiornika innym odcinkiem rurociagu na kolejny poziom polozony nizej. Kazdy z odcinków stanowi niezalezny uklad hydrauliczny o oddzielnym grawitacyjnym prze¬ plywie mieszaniny podsadzkowej tak, ze w in- 15 stalacji podsadzkowej jako calosci nie jest zacho¬ wana zasada ciaglosci ruchu wyrazona wzorem pV=constans, gdzie „p" okresla przekrój rurociagu, a „V" predkosc przeplywu. Takie urzadzenie pod¬ sadzkowe wymaga dodatkowej obslugi na pozio- 20 mach posrednich i dodatkowej skomplikowanej sygnalizacji, aby odpowiednio zsynchronizowac doprowadzanie podsadzki do zbiorników umiesz¬ czonych na poziomach posrednich. Niestety tego rodzaju propozycja nie znalazla w ogóle zastosowa- 25 nia w górnictwie ze wzgledu na duze zagrozenie bezpieczenstwa, dla zycia ludzkiego i ruchu ko¬ palni. Przy najmniejszej awarii w ukladzie sygna¬ lizacji lub spowodowanej pomylka obslugi, moze nastapic przelanie sie mieszaniny podsadzkowej. 30 ze zbiornika poziomu posredniego do., szybu i 54 2093 uszkodzic wszystkie skomplikowane urzadzenia szybowe z klatka wydobywcza lacznie. Zatkanie któregokolwiek odcinka rurociagu w szybie spo¬ wodowalyby prawie natychmiastowy przelew mieszaniny ze zbiorników znajdujacych sie na wy- 5 zej polozonych poziomach posrednich, przynaj¬ mniej do czasu grawitacyjnego opadniecia mie¬ szaniny i opróznienia odcinków rurociagu do¬ prowadzajacych te mieszanine do tych zbior¬ ników. Taka lancuchowa awaria urzadzenia mo- 10 glaby spowodowac nie tylko uszkodzenie szyby ale równiez zalanie najnizej polozonego wyrobi¬ ska korytarzowego.Próbowano równiez zmniejszyc predkosc i ci¬ snienie mieszaniny podsadzkowej przez umieszcze- 15 nie na."pionowym rurociagu w szybie szeregu pet¬ li lub spirali Tego rodzaju rozwiazanie jest rów¬ niez nie do przyjecia i nie zostalo w górnictwie zastosowane, ze wzgledu na niebezpieczenstwo zatkania sie mieszaniny w petlach, ze wzgledu na 20 trudnosci montazowe tego rodzaju petli w szybie oraz ze wzgledu na to, ze petle stanowia niedo¬ puszczalna przeszkode i utrudnienie w szybie gór¬ niczym, w którym przy istnieniu klatki szybo¬ wej jest zawsze malo miejsca na zamocowanie 25 róznorodnej niezbednej instalacji i urzadzen.• Dotychczasowe trudnosci w doprowadzaniu pod¬ sadzki hydraulicznej do wyrobisk gleboko zalega¬ jacych zostaly rozwiazane dzieki zastosowaniu urzadzenia wedlug wynalazku. 3o Istota dzialania urzadzenia wedlug wynalazku po¬ lega na tym, ze nad poziomem eksploatacyjnym na jednym lub kilku poziomach zmienia sie poza obre¬ bem szybu przeplyw mieszaniny podsadzkowej z pionowego na poziomy z dwoina przeciwnymi kie- 35 runkami przeplywu i to najpierw w kierunku od¬ dalajacym od osi szybu, a potem odwrotnie w kie¬ runku do tej osi az do uzyskania z powrotem (przeplywu pionowego w szybie. W ten sposób, po¬ za szybem powstaje hydrauliczna bocznica opo- 40 rowa o dwukierunkowym przeplywie w plaszczyz¬ nie poziomej, redukujaca energie przeplywowa mieszaniny podsadzkowej, w tym przypadku ener¬ gie potencjalna, to jest cisnienie i energie kine¬ tyczna, to jest predkosc przeplywu. W zaleznosci 45 ód potrzeby, mozna zmieniac wielkosc redukuja¬ ca energie przeplywowa mieszaniny podsadzko¬ wej przez skrócenie przeplywu poziomego wzdluz Bocznicy oporowej za pomoca odpowiednich za¬ worów. 50 Urzadzenie pozwala na dowolne redukowanie cisnienia i predkosci przy zachowaniu ciaglosci przeplywu to jest pV — constans. Wytracanie ener¬ gii potencjalnej i kinetycznej, której nosnikiem Jest mieszanina podsadzkowa, dokonuje sie poza 55 szybem na zasadzie pokonywania oporów prze¬ plywu w plaszczyznie poziomej, prostopadlej do przeplywu pionowego w. .rurociagu. Okazalo sie niespodziewanie, ze takie rozwiazanie daje bar¬ dzo dobre wyniki przy podsadzaniu wyrobisk 60 gleboko zalegajacych. Cisnienie wywolane slupem mieszaniny podsadzkowej przejmuje bowiem naf Stelbic pozioma bocznica o dwóch odwrotnych kie- furiksieh przeplywu, odciazajac tym samym najni¬ zej polozone odcinki rurociagu. Wydluzony prze- 65 4 plyw o przeciwnych kierunkach w plaszczyznie poziomej redukuje cisnienie bez obawy o spowo¬ dowanie zatykania sie .rurociagu, co nalezy do jednych z zalet wynalazku. Jezeli nawet takie zatkanie nastapi w obrebie bocznicy oporowej, co jak wykazaly dotychczasowe dlugotrwale próby jest niemozliwe, to mozna je latwo usunac przez wylaczenie zatkanego odcinka bocznicy zaworami i chwilowe skierowanie przeplywu krótsza droga do nizej polozonego rurociagu pionowego w szy¬ bie. Po odcieciu, mozna wtedy szybko zdemonto¬ wac czesc bocznicy oporowej i usunac przeszkode.Wszystkie te czynnosci mozna dokonac prawie bez przerywania ciaglosci ruchu instalacji pod¬ sadzkowej i podsadzania wyrobisk oraz bez prze¬ rywania normalnego ruchu klatki szybowej, co nalezy do waznych osiagniec wynalazku. Czyn¬ nosci te mozna bowiem wykonac poza szybem w specjalnie wykonanej wnece albo w czynnym lub nieczynnym wyrobisku korytarzowym gdzie bocz¬ nica oporowa jest umieszczona. Inna jeszcze za¬ leta wynalazku jest mozliwosc umieszczenia bocz¬ nicy oporowej w istniejacym czynnym wyrobisku korytarzowym wzdluz jego stropu lub przy jednej ze scian, bez spowodowania przeszkód dla utrzy¬ mania normalnego ruchu w tym wyrobisku i bez dodatkowych duzych nakladów inwestycyjnych.Urzadzenie wedlug wynalazku jest szczególo¬ wiej opisane nizej w oparciu o rysunek., na któ¬ rym fig. 1 przedstawia przykladowe wykonanie tego urzadzenia w przekroju pionowym górotwo¬ ru, fig. 2 — odmiane urzadzenia wedlug fig. 1, a fig. 3 — dalsza odmiane urzadzenia wedlug fig. 1 i 2.Zgodnie z wynalazkiem, urzadzenie sklada sie z dwóch poziomych rurociagów 1 i 2 umieszczo¬ nych równolegle wzgledem siebie w korytarzo¬ wym wyrobisku 3 jeden nad drugim lub obok siebie oraz prostopadle do pionowego rurociagu 4a i 4b zamocowanego w szybie 5, przy czym koncówki rurociagów 1 i 2 znajdujace sie w gle¬ bi wyrobiska 3 sa polaczone ze soba kolanowym lacznikiem 6, a drugostronne koncówki rurociagu 1 i 2 znajdujace sie przy szybie 5 z pionowymi rurociagami 4 i 4b poprzez kolanowe laczniki la i 2a. W takim najprostszej postaci wykonaniu, urzadzenie moze juz spelniac swoje zadanie w tych przypadkach, gdy nie jest wymagana regulacja oporów redukujacych energie potencjalna i kine¬ tyczna przeplywajacej mieszaniny podsadzkowej.W wiekszosci jednak przypadków bedzie stosowa¬ ne urzadzenie przedstawione na fig. 2 zaopatrzo¬ ne w skracajace przeplyw zawory 7 laczace ze soba rurociagi 1 i 2 na odcinkach pomiedzy lacz¬ nikiem 6 i lacznikami la i 2a oraz w zawory 8 odcinajace przeplyw poprzez lacznik 6 gdy jeden z zaworów 7 jest otwarty. Dobierajac odpowied¬ nie usytuowanie poziomu posredniego i w zalez¬ nosci od glebokosci podsadzanego w danej chwi¬ li wyrobiska, mozna, przez regulacje zaworami 7 i 8 uzyskac na podszybiu eksploatowanego pozio¬ mu wymagane najkorzystniejsze i bezpieczne ci¬ snienie oraz predkosc przeplywajacej mieszaniny podsadzkowej.54 2«# W celu zwiekszenia oporów przeplywu, inna od¬ miana urzadzenia wedlug wynalazku przewiduje, ze rurociag 1 jest zaopatrzony w labiryntowe wy¬ giecia 9 wykonane w plaszczyznie poziomej lub pionowej najkorzystniej w plaszczyznie pionowej, przy czym niektóre z najblizej polozonych przy rurociagu 2 czesci wygiec 9 sa polaczone z tym rurociagiem skracajacymi przeplyw zaworami 7.Inna jeszcze odmiana urzadzenia majaca na celu dalsze zwiekszenie oporów lub stabilizacje przeplywu zwlaszcza przy bardzo gleboko zale¬ gajacych wyrobiskach, polega na zastosowaniu w rurociagu 2 odcinków rur 2b o mniejszej lub wiekszej srednicy od pozostalej czesci tego ruro¬ ciagu lub rurociagu 1. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe . 1. Urzadzenie d# Obnizania cisnienia mieszaniny podsadzkowej w rurociagach szybowych, zna¬ mienne tym, ze sklada sie z rurociagu (1) be¬ dacego odgalezieniem pionowego górnego od- 10 15 6 cinka rurociagu (4a) dó poziomego wyrobiska (3) znajdujacego sie nad poziomem eksploata¬ cyjnym oraz z odcinka rurociagu (2) polaczo¬ nego kolanem (6) z rurociagiem (1) a drugo¬ stronnie z dolnym odcinkiem pionowego ru¬ rociagu (4b) w szybie (5). Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze rurociag (1) ma umieszczone szeregowo elementy rurowe w ksztalcie labi¬ ryntowych wygiec (9). Odmiaina urzadzenia wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienna tym, ze ma skracajace przeplyw za¬ wory (7) laczace ze soba w jednym lub kilku miejscach rurociagi (1 i 2) oraz ma zawory (8) odcinajace przeplyw poprzez kolano (6) gdy je¬ den z zaworów jest otwarty. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1—3, zna¬ mienna tym, ze jeden z rurociagów (1 lub 2) najkorzystniej rurociag (2) ma odcinki rur (2b) o mniejszej lub wiekszej srednicy od po¬ zostalych czesci tego samego lub sasiedniego rurociagu. 2a 4bKI. 5d, 15/08 54 209 MKP E 21 f 17 8 16 Bltk 3862 20.IX.67 r. 270 egz. PL