RU11831U1

RU11831U1 - DEVICE FOR DUST AND GAS REMOVAL FOR MECHANIZED MINING OF MINING

Info

Publication number: RU11831U1
Application number: RU99104745/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Трубицын; Н.В. Трубицына; А.В. Медведев; С.П. Брабандер; А.М. Тимошенко; М.С. Попов
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ)
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 1999-11-16

Abstract

1. Устройство для удаления пыли и газа при механизированной проходке горных выработок, включающее вентилятор, всасывающий трубопровод с выдвижной трубой и турбулизатор, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено секцией очистки воздуха от пыли, закрепленной на торце выдвижной трубы, а турбулизатор помещен на указанной секции и выполнен в виде ряда форсунок, установленных тангенциально к всасываемому потоку воздуха.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что секция очистки воздуха от пыли закреплена на выдвижной трубе с помощью шарнира и разъемных соединений.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что секция очистки воздуха от пыли содержит последовательно установленные решетку, закручивающие лопатки и шламоуловитель с патрубком для отвода шлама.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что закручивающие лопатки установлены сонаправленно закручиванию всасываемого потока воздуха турбулизатором.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что секция очистки воздуха от пыли снабжена регулятором аэродинамического сопротивления, установленным в патрубке для отвода шлама.1. A device for removing dust and gas during mechanized mining of mine workings, including a fan, a suction pipe with a pull-out pipe and a turbulator, characterized in that it is additionally equipped with a dust cleaning section mounted on the end of the pull-out pipe, and a turbulator is placed on the indicated section and is made in the form of a series of nozzles installed tangentially to the intake air stream. 2. The device according to claim 1, characterized in that the dust cleaning section is fixed to the drawer using a hinge and detachable connections. The device according to claim 1, characterized in that the dust cleaning section contains a grate, swirling blades and a sludge trap with a nozzle for removing sludge in series. The device according to claim 1, characterized in that the spinning blades are installed co-directionally twisting the intake air stream with a turbulator. The device according to claim 1, characterized in that the dust cleaning section is equipped with an aerodynamic drag regulator installed in the pipe for removing sludge.

Description

с ; -V,..with ; -V, ..

для УДАЛЕНИЯ ПЫЛИ И ГАЗА ПРИ МЕХАПИЗИРОВАННОЙ ПРОХОДКЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОКFOR DUST AND GAS REMOVAL DURING MECHAPHIZED MINING MINING

Полезная модель относится к горному делу, а именно, к подземной разработке полезных ископаемых и может быть использована при проведении горных выработок.The utility model relates to mining, namely, to the underground mining of minerals and can be used in mining.

Известно устройство для проветривания и удаления пылегазовьхх смесей при- механизированной проходке горных выработок, включающее пылеулавливающую установку типа АПУ, находящуюся на расстоянии 20 - 50м от забоя, и нагнетательные трубопроводы (обзорная информация Опыт нагнетательно - всасывающего проветривания подготовительных выработок с применением пылеулавливающих установок типа АПУ, выпуск 1, ЦНИИЭИУГОЛЬ, М,, 1985, С.8). Основными недостатками известного устройства являются сложность конструкции и трудности выбора и поддержания параметров совместной работы пылеулавливающей установки и вентиляторов, подающих воздух в забой. Расположение пылеулавливающей установки вблизи забоя создает помехи работе проходческого ко1И байна и свя ... ---.. - ... . , . . : .. :. :.л ;:;.;s.v:A device is known for ventilating and removing dust and gas mixtures during mechanized mining of mine workings, including an APU dust collecting unit located at a distance of 20-50 m from the bottom, and discharge pipelines (overview information Experience of injection - suction ventilation of preparatory workings using APU dust collecting installations, Issue 1, TsNIIEIUGOL, M ,, 1985, S.8). The main disadvantages of the known device are the complexity of the design and the difficulty of choosing and maintaining the parameters of the joint operation of the dust collecting unit and the fans supplying air to the face. The location of the dust collector near the face creates interference with the operation of the tunneling co1i bye and the connection ... --- .. - .... ,. . : ..:. : .l;:;.; s.v:

занного с ним технологического оборудования. Кроме того, выпускаемый из пылеулавитёля очищенный от пыли воздух может содержать метан в высоких концентрациях и требуется его разбавление.technological equipment associated with it. In addition, dust-free air discharged from the dust collector may contain methane in high concentrations and dilution is required.

Известно устройство для удаления пылегазовых смесей и проветривания при механизированной проходке горных вьфаботок, содержащее всасывающий трубопровод с телескопической трубой со стороны забоя, вентилятор типа ВМЦГ - 7, установленный на свежей струе и соединенный с всасывающим трубопроводом итурбулизатор, установленный вблизи забоя и содержащий нагнетательный трубопровод сA device is known for removing dust and gas mixtures and airing during mechanized mining of mining operations, containing a suction pipe with a telescopic pipe from the bottom, a fan of the VMTsG-7 type installed on a fresh jet and connected to a suction pipe, an itinerator installed near the face and containing a discharge pipe with

E21F1/00E21F1 / 00

УСТРОЙСТВОDEVICE

вентилятором типа Ветерок -3 ( Сборник Разработка месторождений полезных ископаемых, выпуск 80, изд. Техника, Киев, 1988, с.4 - 9). Вентилятор ВМЦГ - 7 имеет высокую производительность (до 12 ) и депрессию ( до 1500 Па), что позволяет отсасывать пылемегановоздушную смесь и отводить ее на расстояние до 1км. Основными недостатками известного устройства являются:a fan of type Veterok-3 (Collection Development of Mineral Deposits, Issue 80, Publishing House Technique, Kiev, 1988, pp. 4-9). The VMTsG-7 fan has high performance (up to 12) and depression (up to 1500 Pa), which makes it possible to suck out the dust-and-air mixture and divert it to a distance of 1 km. The main disadvantages of the known device are:

высокая запыленность струи, поступающей в воздуховыдающую вьфаботку, т.к. очистка отсасываемого воздуха от пыли не производится;high dustiness of the jet entering the air-emitting outflow, as dust is not cleaned of the exhaust air;

интенсивный абразивный износ и запшамование внутренних доверхностей всасывающего трубопровода и вентилятора, что ухуддпает эксплуатационные характеристики и снижает срок службы оборудования;intensive abrasive wear and jamming of the internal surfaces of the suction pipe and fan, which degrades performance and reduces the life of the equipment;

возможность загазования призабойного пространства вследствие отставания конца всасывающего трубопровода и турбулизатора от забоя.the possibility of contamination of the bottomhole due to the lag of the end of the suction pipe and turbulator from the bottom.

Предложено устройство для удаления пыли и газа при механизированной проходке горных выработок, содержащее вентилятор, всасывающий трубопровод с выдвижной трубой и турбулизатор. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство дополнительно снабжено секцией очистки воздуха от пыли, закрепленной на торце выдвижной трубы и содержащей решетку, закручивающие лопатки и пшамоуловитель с патрубком для удаления шлама, а турбулизатор помещен на указанной секции и выполнен в виде ряда форсунок, установленных тангенциально к всасывающему потоку воздуха.A device is proposed for removing dust and gas during mechanized mining of excavations, comprising a fan, a suction pipe with a retractable pipe, and a turbulator. The essence of the utility model lies in the fact that the device is additionally equipped with a dust cleaning section mounted on the end of the drawer pipe and containing a grill, twisting blades and a trap with a nozzle for removing sludge, and the turbulator is placed on this section and is made in the form of a series of nozzles installed tangential to the intake air stream.

Секция очистки воздуха от пыли снабжена регулятором аэродинамического сопротивления, установленным в патрубке для удаления шлама. Для повышения эффективности пылеотсоса и пылеулавливания закручивающие лопатки установлены в секции сонаправлено закручи--.-V-.ванию всасываемого потока воздуха турбулизатором. Для удобства наращивания всасывающего трубопровода секция очистки воздуха от пыли закреплена на выдвижной трубе с помощью шарнира и разъемный соединений.The dust cleaning section is equipped with an aerodynamic drag regulator installed in the nozzle to remove sludge. To increase the efficiency of the dust extraction and dust collection, the swirling blades are installed in the sections with the co-directional swirls --.- V-. To the intake of the suction air stream by the turbulator. For the convenience of building up the suction pipe, the dust cleaning section is fixed to the drawer using a hinge and detachable connections.

Устройство позволяет очистить пылегазовоздушную смесь от пыли на входе в трубопровод, используя депрессию, создаваемую вентилятором, и защитить вентилятор и трубопровод от абразивного воздействия пыли и от отложения пыли и шлама по длине трубопровода. Секция очистки воздуха от пыли имеет небольшие габариты и массу т.к. не имеет своего вентилятора, что позволяет закрепить ее на торцеThe device allows you to clean the dust-gas mixture from dust at the inlet to the pipeline, using the depression created by the fan, and to protect the fan and the pipeline from the abrasive effects of dust and from the deposition of dust and sludge along the length of the pipeline. The dust cleaning section has small dimensions and weight since does not have its own fan, which allows you to fix it on the end

. выдвижной трубы, перемещаемой комбайном, и периодически отводить в сторону для пропуска очередного звена при наращивании трубопровода.. retractable pipe moved by the combine, and periodically take it aside to skip the next link when building the pipeline.

Устройство может использоваться при проветривании горных вьфаботок в процессе механизированной проходки по газоносным пластам как самостоятельно, так и в комбинации с дрзтими средствами и способами проветривания. Наличие турбулизатора вихревого типа непосредственно на вьщвижной трубе всасывающего трубопровода позволяет увеличить длину зоны отсоса, повысить эффективность турбулизации бреды в призабойном пространстве и смочить пыль перед улавливанием ее в секции очистки воздуха.The device can be used when ventilating mining operations in the process of mechanized driving through gas-bearing strata both independently and in combination with other means and methods of ventilation. The presence of a vortex-type turbulizer directly on the suction pipe's riser pipe makes it possible to increase the length of the suction zone, increase the efficiency of turbulization of delirium in the bottomhole space, and moisten the dust before collecting it in the air purification section.

Ниже приведен пример выполнения устройства, который поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано расположение устройства в вьфаботке, в плане, на фиг. 2 то же в сечении выработки.The following is an example embodiment of the device, which is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows the arrangement of the device in operation, in plan, in FIG. 2 the same in the section of the output.

Проходку горной вьфаботки 1 осуществляют с помощью проходческого комбайна 2. Для проветривания выработки и удаления пыли и газа в ней проложен жесткий всасывающий трубопровод 3, соединенный с вентилятором 4 типа ВМЦГ - 7, установленным в воздухоотводящей вьфаботке. На конце всасывающего трубопровода усгановлена внешняя всасывающая труба 5 с уплотнением 6, перекрывающим кольцевой зазор между трубопроводом и выдвижной трубой, и секцией 7 очистки воздуха от пыли и газа, соединенной с трубой с помощью шарнира 8 и разъемных соединений 9 известной конструкции, например, защелок. При снятии защелок секцию очистки воздуха от пыли можно отвести в сторону и освободить сечение трубы для ввода очередного звена трубопровода. На секции установлен турбулизатор, состоящий из ряда форсунок 10, установленных тангенциально к всасываемому потоку воздуха. При работе форсунок вокруг всасываемого потока воздуха образуется вращающаяся воздушно - капельная завеса, направленная к забою, которая сообщает вращение всасываемой струе воздуха. Вращающаяся завеса смачивает также пыль, поступающую с воздухом в вьщвижную трубу, и турбулизирует пылегазовоздушную среду в призабойном пространстве. За счет наличия воздушно - капельной завесы длина зоны отсоса увеличивается до 4 диаметров трубопровода. Выдвижная труба 5 соединена с проходческим комбайном жесткими штангами 11с компенсаторами 12. Секция очистки воздуха от пыли содержит последовательно установленные решетку 13, закручивающие лопатки 14 и ишамоуловитель 15с патрубком 16 для отвода шлама. В патрубке установлен регулятор аэродинамического сопротивления 17, выполненный в виде пакета пластин или сеток, соединенных подпружиненной тягой для изменения их положения в сечении патрубка. На комбайне может быть установлен турбулизатор 18, в качестве которого используют гидрореактивный пылеподавитель типа ПГР.Tunnel mining 1 is driven by a roadheader 2. To ventilate the production and removal of dust and gas, a rigid suction pipe 3 is laid in it, connected to a fan 4 of the VMTsG-7 type installed in the exhaust duct. At the end of the suction pipe, an external suction pipe 5 is mounted with a seal 6 that overlaps the annular gap between the pipe and the pull-out pipe, and a dust and gas purification section 7 connected to the pipe by a hinge 8 and detachable connections 9 of known design, for example, latches. When removing the latches, the dust cleaning section can be taken to the side and the pipe section can be freed to enter the next pipeline link. A turbulizer is installed on the section, consisting of a number of nozzles 10 mounted tangentially to the intake air stream. During the operation of the nozzles, a rotating airborne droplet is formed around the intake air stream, directed towards the bottom, which informs the rotation of the intake air stream. The rotating curtain also dampens the dust coming in with air into the slide tube and turbulizes the dusty-gas medium in the bottomhole. Due to the presence of an air - droplet curtain, the length of the suction zone increases to 4 pipeline diameters. The retractable pipe 5 is connected to the roadheader with rigid rods 11c with compensators 12. The dust air cleaning section contains sequentially installed grill 13, twisting blades 14 and ishamovatel 15c with pipe 16 for removing sludge. The aerodynamic drag controller 17 is installed in the nozzle, made in the form of a package of plates or grids connected by a spring-loaded rod to change their position in the nozzle section. A turbulator 18 can be installed on the combine, which is used as a PGR type hydroreactive dust suppressor.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Проветривание вьфаботки 1 осуществляют за счет отсоса воздуха из призабойного пространства по трубопроводу 3 с помощью вентилятора 4 и подачи свежего воздуха по выработке. При работе проходческого комбайна 2 происходит разрущение забоя, при этом вьщеляется пыль и газ.The operation of the device is as follows. Aeration of operation 1 is carried out by suction of air from the bottomhole space through pipeline 3 with the help of fan 4 and the supply of fresh air to produce. During the operation of the tunneling machine 2, the face is destroyed, while dust and gas are released.

которые с воздухом поступают в зону отсоса. За счет наличия создаваемой форсунками 10 вращающейся вокруг всасываемого потока воздушно - капельной завесы, направленной к забою, длина зоны отсоса составляет до 4 диаметров всасывающего трубопровода, т.е. 2,5 - 3,5м. За счет турбулизирующего действия завесы происходит перемешивание воздуха в призабойном пространстве и смачивание пыли. При больших сечениях вьфаботки устанавливают дополнительный турбулизатор 18 типа ПГР - 30, который размещают на комбайне и перекрывают участок забоя от верхнего угла забоя, удаленного от всаса, до зоны отсоса, оттесняя пылегазовоздушную смесь из мест, наиболее опасных по местным скоплениям метана. Закрученный поток загрязненного воздуха поступает сначала в секцию очистки 7, где часть смоченной пыли оседает на решетках 13 и стекает по ним в патрубок 16, а другая часть еще сильнее закручивается на лопатках 14, установленных сонаправленно направлению закручивания потока форсунками 10. Увлажненная пыль выносится к стенкам секции 7 и попадает в шламоуловитель 15, где происходит ее осаждение и стекание в виде шлама в патрубок 16. Для ограничения подсоса воздуха через патрубок в нем установлен регулятор аэродинамического сопротивления 17, с помощью которого свободное сечение патрубка можно уменьшить до величины, когда стекающий по нему шлам будет выполнять функции гидрозамка. Очищенная от пыли газовоздушная смесь отводится по трубопроводу 3 в воздуховьщающую выработку. При движении к забою комбайн 2 синхронно перемещает внешнюю выдвижную трубу 5 и дополнительный турбулизатор 18, что обеспечивает сохранение постоянных направлений и параметров движения воздуха в призабойном пространстве и эффективное проветривание выработки.which with air enter the suction zone. Due to the presence of an airborne droplet created around the suction stream by the nozzles 10 and directed towards the bottom, the length of the suction zone is up to 4 diameters of the suction pipe, i.e. 2.5 - 3.5m. Due to the turbulizing effect of the curtain, air is mixed in the bottom hole and the dust is wetted. At large cross-sections, an additional turbulizer 18 of the PGR-30 type is installed, which is placed on the combine and covers the bottom section from the top corner of the bottom, remote from the suction, to the suction zone, displacing the dust-gas mixture from places most dangerous for local methane accumulations. The swirling stream of contaminated air enters first into the cleaning section 7, where part of the moistened dust settles on the gratings 13 and flows down them into the nozzle 16, and the other part swirls even more strongly on the blades 14 installed in the direction of the flow swirling nozzles 10. The moistened dust is carried to the walls section 7 and enters the sludge trap 15, where it is deposited and drained in the form of sludge into the nozzle 16. To limit the intake of air through the nozzle, an aerodynamic drag regulator 17 is installed in it, with the help of by which the free section of the nozzle can be reduced to a value when the sludge flowing down it will serve as a hydraulic lock. The dust-free gas-air mixture is discharged through line 3 to the air-generating outlet. When moving to the bottom, the combine 2 synchronously moves the external retractable pipe 5 and the additional turbulator 18, which ensures the preservation of constant directions and parameters of air movement in the bottomhole space and efficient ventilation of the mine.

При выдвижении трубы 5 на длину звена трубопровода 3 освобождают разъемные соединения 9 и отводят в сторону или вниз вокругWhen the pipe 5 is extended by the length of the pipe link 3, the detachable connections 9 are released and laid aside or down around

шарнира 8 секцию 7, после чего вводят внутрь выдвижной трубы звено для наращивания трубопровода 3, соединяют его с трубопроводом в зоне эластичного уплотнения 6 и снова подсоединяют секцию 7.hinge 8 section 7, after which the link for building the pipeline 3 is inserted into the retractable pipe, connect it to the pipe in the area of the elastic seal 6 and connect the section 7 again.

Устройство обеспечивает надежное удаление пылегазовоздушной смеси из горной выработки и не мешает работе комбайна.The device provides reliable removal of dust and gas mixture from the mine and does not interfere with the operation of the combine.

/Зам. директора ВостНИИ В.С.Зыков / Deputy Director of VostNII V.S. Zykov

Claims

1. A device for removing dust and gas during mechanized mining of mine workings, including a fan, a suction pipe with a pull-out pipe and a turbulator, characterized in that it is additionally equipped with a dust cleaning section mounted on the end of the pull-out pipe, and a turbulator is placed on the indicated section and made in the form of a series of nozzles installed tangentially to the intake air stream.

2. The device according to claim 1, characterized in that the dust cleaning section is fixed to the drawer using a hinge and detachable connections.

3. The device according to claim 1, characterized in that the dust cleaning section contains a sequentially installed grate, swirling blades and a sludge trap with a nozzle for removing sludge.

4. The device according to claim 1, characterized in that the spinning blades are installed co-directionally twisting the intake air stream with a turbulator.

5. The device according to claim 1, characterized in that the dust cleaning section is equipped with an aerodynamic drag regulator installed in the nozzle for removing sludge.