RU2094615C1

RU2094615C1 - Device for transporting maintenance mixture into mine

Info

Publication number: RU2094615C1
Application number: RU93055042A
Authority: RU
Inventors: А.Е. Чуприков
Original assignee: Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1997-10-27

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: device has pipeline with intermediate vessel made in the form of scroll with tangential inlet pipe unions which are connected with distributing manifold, and with outlet pipe unions with gathering collector. Shaft of bladed impeller is connected with electric generator through overdrive transmission. EFFECT: high efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в угольных шахтах. The invention relates to the mining industry and can be used to prevent and extinguish endogenous fires in coal mines.

Известно устройство для транспортирования закладочной смеси в глубокие высоты, включающее закладочный трубопровод, трубопроводы, основную и дополнительную промежуточные емкости, отводящий трубопровод, датчики контроля. [1]
Недостаток устройства заключается в отсутствии элементов энергообеспечивающей технологии процесса транспортирования связанное с утилизацией энергии давления транспортируемой смеси по вертикальному закладочному трубопроводу.A device is known for transporting the filling mixture into deep heights, including the filling pipe, pipelines, primary and secondary intermediate containers, a discharge pipe, monitoring sensors. [one]
The disadvantage of this device is the absence of elements of energy-supplying technology of the transportation process associated with the utilization of pressure energy of the transported mixture through a vertical filling pipeline.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для транспортирования закладочной смеси в шахту, включающее трубопровод, состоящий из вертикального и горизонтального участков, отводной разгрузочный трубопровод, промежуточную емкость с колесом, лопастями, рабочим валом, подсоединенным на электрогенератор. [2]
Недостатком такого устройства является низкий к.п.д. рабочего органа при формировании передаваемого вращающего момента (частоты вращения) на электрогенератор, вследствие конструктивного несовершенства устройства.Closest to the proposed technical solution is a device for transporting the filling mixture into the shaft, including a pipeline consisting of vertical and horizontal sections, a discharge discharge pipe, an intermediate tank with a wheel, blades, and a working shaft connected to an electric generator. [2]
The disadvantage of this device is the low efficiency the working body during the formation of the transmitted torque (speed) to the generator, due to structural imperfections of the device.

Цель изобретения снижение энергоемкости процесса приготовления и транспортирования профилактических смесей за счет конструктивного усовершенствования прототипа, обеспечивающего повышение к.п.д. устройства. The purpose of the invention is to reduce the energy consumption of the process of preparation and transportation of prophylactic mixtures due to the structural improvement of the prototype, providing increased efficiency devices.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве, включающем горизонтальный, вертикальный и отводной участки трубопровода, промежуточную емкость с размещением в ней колеса приводящего во вращение электрогенератором энергией потока смеси, последний формируется на лопасти активной турбины целенаправленными отдельными потоками с общего раздаточного коллектора на большую ее площадь, при этом турбину размещают в рубашку (корпус) в виде улитки с тенгенциально установленными входными патрубками со сбросом отработанной смеси в сборочный коллектор, предвключенный на трубы профилактических скважин. а вращение электрогенератора выполнено через передачу, обеспечивающую повышение передаваемого вращающего момента (скорости вращения) посредством увеличения передаточного отношения. This is achieved by the fact that in the proposed device, which includes horizontal, vertical and branch sections of the pipeline, an intermediate tank with a wheel in it that drives the mixture to rotate the generator with energy from the mixture, the latter is formed on the blades of the active turbine by targeted individual flows from a common distributor to a large area in this case, the turbine is placed in a shirt (case) in the form of a snail with potentially installed inlet pipes with the discharge of the spent mixture into the assembly a collector upstream to preventive well pipes. and the rotation of the generator is performed through a transmission, providing an increase in the transmitted torque (rotation speed) by increasing the gear ratio.

Предложенная совокупность отличительных признаков позволяет:
снизить энергоемкость процесса приготовления и транспортирования профилактических смесей за счет увеличения к.п.д. активной приводной турбины, размещенной в корпус в виде улитки с тангенциально установленными входными патрубками, с последующей передачей энергии на привод устройства подачи пенообразователя, освещение и отопление стационарного поверхностного комплекса по приготовлению и подаче в шахту профилактических смесей (глинистой пульпы, инертной вспененной суспензии, воды и т.п.);
за счет повышения передаваемого вращающего момента посредством увеличения передаточного отношения, обеспечить повышение эффективности энергосъема на турбиногенератор.The proposed set of distinctive features allows you to:
reduce the energy consumption of the process of preparation and transportation of preventive mixtures by increasing efficiency an active drive turbine placed in a casing in the form of a snail with tangentially installed inlet pipes, with subsequent transfer of energy to the drive of the foaming agent supply, lighting and heating of a stationary surface complex for the preparation and supply of preventive mixtures (clay pulp, inert foam suspension, water and etc.);
by increasing the transmitted torque by increasing the gear ratio, provide an increase in the efficiency of energy removal to the turbine generator.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид сбоку на активную турбину. In FIG. 1 schematically shows the proposed device; in FIG. 2 is a side view of an active turbine.

Устройство включает материальный трубопровод 1 подачи профилактической смеси, раздаточный коллектор 2, корпус 3, выполненный в виде улитки с активной турбиной 4 (лопаточная машина) и тангенциально установленными входными 5 и выходными 6 патрубками, сборочный коллектор 7, подсоединенный на обсадные трубы 8 и 9 профилактических скважин (рабочей и разгрузочной), при этом разгрузочная скважина 9 соединена через отводной трубопровод 10, снабженного шиберным устройством затвора 11. На выходной конец рабочего вала 12 установлен приводной шкив 13, соединенный посредством повышающей клиноременной передачи 14 через шкив 15 с электрогенератором 16, обеспечивающего выработку электроэнергии для потребителей 17, 18 и 19. The device includes a material pipe 1 for supplying a preventive mixture, a dispensing manifold 2, a housing 3 made in the form of a snail with an active turbine 4 (scapula machine) and tangentially installed inlet 5 and outlet 6 pipes, an assembly manifold 7 connected to the casing pipes 8 and 9 of the preventive wells (working and unloading), while the unloading well 9 is connected through an outlet pipe 10 provided with a slide gate valve 11. A drive pulley 13 is installed at the output end of the working shaft 12, connected enny by up-belt transmission 14 via a pulley 15 to an electric generator 16 that provides for the production of electricity consumers 17, 18 and 19.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Для профилактической обработки, локализации или тушения подземных пожаров (эндогенных и экзогенных) через скважины, пробуренные с поверхности, на обсадную трубу 8 монтируют предлагаемое устройство в сборе и подсоединяют приводной шкив 13 на электрогенератор-источник электрической энергии (турбогенератор), а отводной трубопровод 10 на разгрузочную скважину при положении затвора 11 ЗАКРЫТО. For preventive treatment, localization or extinguishing of underground fires (endogenous and exogenous) through wells drilled from the surface, the proposed device is assembled on the casing 8 and the drive pulley 13 is connected to an electric generator-source of electric energy (turbogenerator), and the branch pipe 10 to discharge well with shutter position 11 CLOSED.

При подаче насосами профилактической смеси, например, глинистой пульпы по материальному трубопроводу 1 из карьера или с профилактического передвижного комплекса, установленного на групповой скважине (технология РосНИИГД), последняя через раздаточный коллектор 2 и входные патрубки 5 поступает в корпус 3 и за счет давления потока приводит во вращение активную турбину 4 и через выход рабочего вала 12 посредством повышающей передачи 14 на турбогенератор 16, обеспечивающего выработку электроэнергии для потребителей 17, 18 и 19. При этом потребителями энергии могут быть привод насоса для подачи в систему транспортирования смеси пенообразователя 9или других составляющих 20) для получения вспененной суспензии в целях объемной профилактической обработки аварийного участка шахты, а также освещение и отопление передвижного профилактического комплекса по приготовлению и подаче в шахту профилактических смесей. When pumps supply a prophylactic mixture, for example, clay pulp through a material pipeline 1 from a quarry or from a preventive mobile complex installed on a group well (RosNIIGD technology), the latter enters the casing 3 through the distributor 2 and inlet 5 and, due to the flow pressure, in rotation, the active turbine 4 and through the output of the working shaft 12 by means of an overdrive 14 to the turbogenerator 16, providing power generation for consumers 17, 18 and 19. In this case, the consumer and energy can be pump drive system for supplying a blowing agent mixture transporting 9 or other components 20), to obtain the foam volume in order prophylactic treatment emergency shaft portion, as well as lighting and heating prophylactic movable complex preparation and feeding into the shaft prophylactic mixtures.

Кроме того могут быть запитаны электроприборы контроля за ходом техпроцесса профобработки. In addition, electrical appliances for monitoring the progress of the machining process can be powered.

Наиболее рациональное использование устройства с его установкой на групповых профилактических скважинах, пробуренных в одну из подземных выработок шахты для перераспределения профилактической смеси по участкам, имеющим постоянный или периодический ее расход. Такая схема характерна для ряда шахт Кузбасса, отрабатывающих пожароопасные пласты при постоянной профилактической защите действующих очистных забоев. The most rational use of the device with its installation in group preventive wells drilled in one of the mine underground workings for redistributing the preventive mixture in areas with constant or periodic flow rate. Such a scheme is typical for a number of Kuzbass mines working out fire hazardous formations with constant preventive protection of existing treatment faces.

В случае неполного расхода профилактической смеси ее сброс производится через разгрузочную скважину 9 путем открывания затвора 11. In case of incomplete consumption of the preventive mixture, its discharge is made through the discharge well 9 by opening the shutter 11.

Предложенное устройство за счет утилизации энергии давления потока смеси обеспечивает энергосберегающую технологию профилактической обработки шахтных полей по скважинам, пробуренным с поверхности, удаленных от энергоносителей. The proposed device due to the utilization of the pressure energy of the mixture stream provides an energy-saving technology for the prophylactic treatment of mine fields in wells drilled from the surface, remote from energy sources.

Claims

A device for transporting a prophylactic mixture into a mine, including a pipeline consisting of vertical and horizontal sections, a discharge discharge pipe, an intermediate tank with a wheel, blades, a working shaft connected to an electric generator, characterized in that the intermediate tank is made in the form of a snail with at least two inlet tangential nozzles in communication with the distribution manifold of the material pipeline, and outlet nozzles with the assembly manifold of the spent product That, while the working shaft is connected to the electric generator through a transmission that provides increased transmitted torque.