RU2648788C1 - Способ проветривания тупиковой выработки - Google Patents
Способ проветривания тупиковой выработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648788C1 RU2648788C1 RU2016145866A RU2016145866A RU2648788C1 RU 2648788 C1 RU2648788 C1 RU 2648788C1 RU 2016145866 A RU2016145866 A RU 2016145866A RU 2016145866 A RU2016145866 A RU 2016145866A RU 2648788 C1 RU2648788 C1 RU 2648788C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- mine
- ventilation
- dead
- mine working
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 241000278713 Theora Species 0.000 claims 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 18
- 230000003245 working effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
- E21F1/08—Ventilation arrangements in connection with air ducts, e.g. arrangements for mounting ventilators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проветривании тупиковых выработок рудников и шахт. Согласно способу подают поток воздуха по сквозной горной выработке, забирают часть потока воздуха вентилятором местного проветривания и подают его по вентиляционному трубопроводу в тупиковую горную выработку. Другую часть потока воздуха, проходящего через вентилятор местного проветривания, направляют через вентиляционный тройник в расположенный в сквозной горной выработке дополнительный трубопровод, снабженный на выходе конфузором с изменяемым выходным сечением. С помощью конфузора формируют струю воздуха, выводящую за счет эффекта эжекции окружающий и загрязненный воздух, исходящий из тупиковой горной выработки по ходу движения потока воздуха в сквозной горной выработке. Длину дополнительного трубопровода определяют в зависимости от геометрических размеров сквозной и тупиковой горных выработок, необходимого для проветривания объема воздуха и характеристик вентилятора местного проветривания. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности проветривания тупиковой выработки за счет противодействия рециркуляции загрязненного воздуха из тупиковой горной выработки и регулирования количества воздуха, подаваемого в призабойное пространство. 5 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проветривании тупиковых выработок рудников и шахт.
Известен способ проветривания тупиковых горных выработок рудников и угольных шахт, включающий использование регулирующего устройства, выполненного в виде металлической треугольной пирамиды из уголковой стали с заслонками жалюзийного типа. Основание пирамиды закрепляют анкерными соединениями на стене вентиляционного штрека так, чтобы вершина ее была направлена к груди забоя тупиковой выработки вдоль ее среднего вертикального сечения (патент РФ №2478791, E21F 1/12, 2013).
Недостатком известного способа является то, что воздух, двигаясь по наименьшему сопротивлению (кратчайшему пути), будет огибать регулирующее устройство и уходить в сквозную горную выработку, минуя тупиковую горную выработку. Это приведет к снижению надежности и эффективности проветривания. Кроме того, регулирующее устройство будет создавать дополнительное аэродинамическое сопротивление для прохода воздуха, вследствие чего будет снижаться эффективность проветривания.
Известен способ проветривания тупиковой выработки (авт. свид. №1696724, E21F 1/00, 1989), включающий подачу свежего воздуха в выработку по трубопроводу, входное отверстие которого соединено с вентилятором местного проветривания, установленным в сквозной выработке. У устья тупиковой выработки со стороны подвода свежего воздуха оборудуют вентиляционный шлюз, первую дверь которого с прямым клапаном устанавливают у стенки тупиковой выработки, а вторую дверь устанавливают между первой дверью и вентилятором местного проветривания, вторую дверь шлюза оборудуют воздуходувкой для нагнетания свежего воздуха в шлюз.
Известный способ теоретически эффективен для противодействия рециркуляции загрязненного воздуха в локальной вентиляционной сети при проветривании тупиковой горной выработки с помощью вентилятора местного проветривания и вентиляционного трубопровода. Но на практике его невозможно использовать в большинстве случаев из-за установки шлюзовых перемычек, препятствующих движению транспорта по сквозной выработке. Известный способ обеспечивает подачу в призабойное пространство постоянного количества воздуха. Однако практика показывает нерациональность такого постоянного режима проветривания.
Наиболее близким способом к заявленному изобретению по совокупности признаков является комбинированный способ проветривания тупиковой горной выработки, включающий подачу свежего воздуха из сквозной горной выработки одним вентилятором местного проветривания по трубопроводу в тупиковую горную выработку. Выдача воздуха из тупиковой горной выработки другим вентилятором местного проветривания по трубопроводу (Мохирев Н.Н., Радько В.В. Инженерные расчеты вентиляции шахт. Строительство. Реконструкция. Эксплуатация. - М.: Недра-Бизнесцентр, 2007. 324 с. - Стр. 108, рис. 5.2, г). Данный способ принят за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - подача воздуха по сквозной горной выработке; забор части воздуха вентилятором местного проветривания и подача его по вентиляционному трубопроводу в тупиковую горную выработку.
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что в воздухе, выдаваемом из тупиковой выработки, в большом количестве содержится пыль, которая скапливается в трубопроводе всасывающего вентилятора. В этом случае увеличивается аэродинамическое сопротивление трубопровода и снижается эффективность работы вентилятора, при этом основная часть загрязненного воздуха выдается из тупиковой выработки, минуя трубопровод всасывающего вентилятора, вследствие чего задача рециркуляции не решается. Также вследствие данной проблемы, воздух, выдаваемый из тупиковой выработки, разделяясь на два потока, препятствует поступлению свежего воздуха в нее, т.е. ухудшаются условия проветривания.
Известный способ проветривания позволяет регулировать количество воздуха, подаваемого в призабойное пространство только при наличии регулируемого вентилятора. В том случае, если вентилятор является нерегулируемым, нет возможности регулирования количества воздуха, подаваемого в призабойное пространство.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является повышение надежности и эффективности проветривания тупиковой выработки за счет противодействия рециркуляции загрязненного воздуха из тупиковой горной выработки, а также регулирования количества воздуха, подаваемого в призабойное пространство.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном способе проветривания тупиковой выработки рудника или шахты, включающем подачу воздуха по сквозной горной выработке, забор части воздуха вентилятором местного проветривания и подачу его по вентиляционному трубопроводу в тупиковую горную выработку, согласно изобретению часть потока воздуха, проходящего через вентилятор местного проветривания, направляют через вентиляционный тройник в расположенный в сквозной горной выработке дополнительный трубопровод, снабженный на выходе конфузором с изменяемым выходным сечением, с помощью конфузора формируют струю воздуха, выводящую за счет эффекта эжекции в окружающий и загрязненный воздух, исходящий из тупиковой горной выработки по ходу движения потока воздуха в сквозной горной выработке, при этом длину дополнительного трубопровода определяют в зависимости от геометрических размеров сквозной и тупиковой горных выработок, необходимого для проветривания объема воздуха и характеристик вентилятора местного проветривания.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - направляют часть воздуха, проходящего через вентилятор местного проветривания, в расположенный в сквозной горной выработке дополнительный трубопровод, соединенный с вентиляционным трубопроводом через вентиляционный тройник и снабженный на выходе конфузором с изменяемым выходным сечением; с помощью конфузора формируют струю воздуха, выводящую за счет эффекта эжекции в окружающий и загрязненный воздух, исходящий из тупиковой горной выработки по ходу движения потока воздуха в сквозной горной выработке; длину дополнительного трубопровода определяют в зависимости от геометрических размеров сквозной и тупиковой горных выработок, необходимого для проветривания объема воздуха и характеристик вентилятора местного проветривания.
Направление части потока воздуха, поступающего из сквозной горной выработки, через расположенный в ней дополнительный трубопровод, снабженный на выходе конфузором, позволяет за счет изменяющегося сечения конфузора в сквозной горной выработке сформировать струю, образующую «воздушный поршень», препятствующую рециркуляции загрязненного воздуха из тупиковой горной выработки за счет эффекта эжекции.
Направление части потока воздуха, проходящего через вентилятор местного проветривания, в дополнительный трубопровод, расположенный в сквозной горной выработке, и регулирование количества воздуха, проходящего по данному трубопроводу путем изменения выходного сечения конфузора, позволяет регулировать количество воздуха, поступающего в тупиковую горную выработку для проветривания призабойного пространства.
В зависимости от геометрических размеров сквозной и тупиковой горных выработок, необходимого для проветривания объема воздуха и характеристик вентилятора местного проветривания определяют оптимальную длину дополнительного трубопровода и, соответственно, оптимальное месторасположение конфузора.
Отличительные признаки в совокупности с известными позволят противодействовать рециркуляции загрязненного воздуха из тупиковой горной выработки, а также регулировать количество воздуха, подаваемого в призабойное пространство. Благодаря этому повышается надежность и эффективность проветривания тупиковой выработки.
Заявителю неизвестно использование в науке и технике отличительных признаков способа проветривания тупиковой горной выработки с получением указанного технического результата.
Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-5.
На фиг. 1 представлена схема проветривания тупиковой выработки, где конфузор располагают перед тупиковой выработкой.
На фиг. 2 представлена схема проветривания тупиковой выработки, где конфузор располагают за тупиковой выработкой.
На фиг. 3 приведена конструкция конфузора с изменяемым выходным сечением в открытом состоянии.
На фиг. 4 приведена конструкция конфузора с изменяемым выходным сечением в нейтральном состоянии.
На фиг. 5 приведена конструкция конфузора с изменяемым выходным сечением в закрытом состоянии.
Способ проветривания тупиковой выработки осуществляется следующим образом.
По сквозной горной выработке 1 движется поток 2 чистого воздуха, часть которого засасывается вентилятором местного проветривания 3 и делится на два потока. Далее один поток по вентиляционному трубопроводу 4 нагнетается в призабойное пространство 5, а другая часть направляется через расположенный в сквозной горной выработке 1 дополнительный трубопровод 6, соединенный с вентиляционным трубопроводом 4 посредством вентиляционного тройника 7. Исходящая из дополнительного трубопровода 6 струя воздуха 8 раскрывается в сквозной горной выработке 1, образуя в ней «воздушный поршень», который увлекает за собой окружающий воздух 9 за счет того, что на выходе дополнительного трубопровода 6 установлен конфузор 10. При этом управление количеством воздуха 11, поступающим в тупиковую горную выработку 12 для проветривания призабойного пространства 5, и регулирование дебита эжектирующей струи 8 осуществляют за счет изменения количества воздуха, выдаваемого через дополнительный трубопровод 6 путем изменения геометрии конфузора 10.
Месторасположение конфузора 10 и, следовательно, длину трубопровода 6 определяют расчетным путем или путем математического моделирования в зависимости от геометрических размеров горных выработок 1 и 12, необходимого для проветривания объема воздуха 11 и 8, характеристик вентилятора местного проветривания 3.
Эжектирующий конфузор 10 может располагаться как перед, так и за тупиковой горной выработкой 12.
При расположении конфузора 10 перед тупиковой выработкой 12 (фиг. 1) исходящая раскрывающаяся струя воздуха 8 препятствует рециркуляции загрязненного воздуха 13, создавая для нее аэродинамическое сопротивление, направляя ее в сквозную горную выработку 1 по ходу движения потока воздуха 2.
При расположении конфузора 10 за тупиковой горной выработкой 12 (фиг. 2), образующийся в сквозной горной выработке 1 «воздушный поршень» затягивает за собой загрязненный воздух 13 в сквозную горную выработку 1 по ходу движения потока воздуха 2.
В качестве эжектирующего конфузора 10 может быть использован конфузор, состоящий из подвижных лопаток 14, закрепленных с помощью шарнирных соединений на кольце конфузора 10 (фиг. 3). Форма лопаток 14 и положение осей их вращения (шарниров) подобраны таким образом, чтобы обеспечивать максимальную амплитуду движения лопаток 14 от положения полного раскрытия конфузора 10, когда выходное сечение равно входному, до его закрытия, когда выходное сечение минимально. Пример конструкции конфузора 10 с изменяемым выходным сечением приведен в открытом, в нейтральном и закрытом состояниях, соответственно на фиг. 3-5.
Регулирование распределения воздуха по предлагаемому способу может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме путем оснащения вентиляционного оборудования системой автоматического контроля и управления, позволяющей осуществлять мониторинг интенсивности проветривания призабойного пространства и корректировать режим работы вентилятора местного проветривания и степень раскрытия конфузора.
Преимущество предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, состоит в том, что оно позволяет избежать рециркуляции загрязненного воздуха при одновременном регулировании количества воздуха, подаваемого в призабойное пространство, тем самым повысив надежность и эффективность проветривания горных выработок с помощью одного вентилятора местного проветривания.
Моделирование воздухораспределения для условного золотодобывающего рудника показало, что при использовании заявляемого способа проветривания экономия электроэнергии составит 16%, а количество воздуха, проходящее по сквозной горной выработке, увеличится вдвое.
Claims (1)
- Способ проветривания тупиковой выработки рудника или шахты, включающий подачу воздуха по сквозной горной выработке, забор части воздуха вентилятором местного проветривания и подача его по вентиляционному трубопроводу в тупиковую горную выработку, отличающийся тем, что часть потока воздуха, проходящего через вентилятор местного проветривания, направляют через вентиляционный тройник в расположенный в сквозной горной выработке дополнительный трубопровод, снабженный на выходе конфузором с изменяемым выходным сечением, с помощью конфузора формируют струю воздуха, выводящую за счет эффекта эжекции окружающий и загрязненный воздух, исходящий из тупиковой горной выработки по ходу движения потока воздуха в сквозной горной выработке, при этом длину дополнительного трубопровода определяют в зависимости от геометрических размеров сквозной и тупиковой горных выработок, необходимого для проветривания объема воздуха и характеристик вентилятора местного проветривания.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016145866A RU2648788C1 (ru) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Способ проветривания тупиковой выработки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016145866A RU2648788C1 (ru) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Способ проветривания тупиковой выработки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2648788C1 true RU2648788C1 (ru) | 2018-03-28 |
Family
ID=61867017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016145866A RU2648788C1 (ru) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Способ проветривания тупиковой выработки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2648788C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109139082A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-04 | 山西汾西矿业（集团）有限责任公司 | 一种煤矿井下巷道内循环风检测装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU810988A1 (ru) * | 1978-11-27 | 1981-03-07 | Всесоюзный Институт По Проектиро-Ванию Организации Энергетическогостроительства "Оргэнергострой" | Устройство дл проветривани СКВОзНыХ гОРНыХ ВыРАбОТОК |
| SU866223A2 (ru) * | 1978-10-25 | 1981-09-23 | Штаб Военизированных Горноспасательных Частей Сибири И Дальнего Востока | Установка дл нагнетательного проветривани тупиковых забоев |
| SU1125384A1 (ru) * | 1983-02-21 | 1984-11-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Безопасности Труда В Горно-Рудной Промышленности | Способ проветривани тупиковой выработки |
| SU1141203A1 (ru) * | 1982-01-28 | 1985-02-23 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Устройство дл проветривани тупиковых выработок |
| SU1355724A1 (ru) * | 1986-06-30 | 1987-11-30 | Московский Горный Институт | Способ проветривани тупиковых выработок |
| DE4223772A1 (de) * | 1992-01-10 | 1993-07-15 | Hoelter Heinz | Verfahren und anlage zur erhoehung der betriebssicherheit bei saugender bewetterung |
-
2016
- 2016-11-22 RU RU2016145866A patent/RU2648788C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU866223A2 (ru) * | 1978-10-25 | 1981-09-23 | Штаб Военизированных Горноспасательных Частей Сибири И Дальнего Востока | Установка дл нагнетательного проветривани тупиковых забоев |
| SU810988A1 (ru) * | 1978-11-27 | 1981-03-07 | Всесоюзный Институт По Проектиро-Ванию Организации Энергетическогостроительства "Оргэнергострой" | Устройство дл проветривани СКВОзНыХ гОРНыХ ВыРАбОТОК |
| SU1141203A1 (ru) * | 1982-01-28 | 1985-02-23 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Устройство дл проветривани тупиковых выработок |
| SU1125384A1 (ru) * | 1983-02-21 | 1984-11-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Безопасности Труда В Горно-Рудной Промышленности | Способ проветривани тупиковой выработки |
| SU1355724A1 (ru) * | 1986-06-30 | 1987-11-30 | Московский Горный Институт | Способ проветривани тупиковых выработок |
| DE4223772A1 (de) * | 1992-01-10 | 1993-07-15 | Hoelter Heinz | Verfahren und anlage zur erhoehung der betriebssicherheit bei saugender bewetterung |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109139082A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-04 | 山西汾西矿业（集团）有限责任公司 | 一种煤矿井下巷道内循环风检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10478873B2 (en) | Ventilation cabinet | |
| US3487767A (en) | Fan for the ventilation of buildings,e.g.,stables | |
| CN106140769B (zh) | 通风柜 | |
| EP3315871A3 (en) | Air conditioner | |
| US774730A (en) | Means for excluding drafts from open doorways. | |
| RU2582145C1 (ru) | Система проветривания нефтешахты | |
| RU2648788C1 (ru) | Способ проветривания тупиковой выработки | |
| CA3057405C (en) | Optimised tunnel ventilation device | |
| CN111022110B (zh) | 矿井反风期间停风掘进工作面独头巷道瓦斯治理方法 | |
| CN107605525B (zh) | 隧道射流风机导流装置以及导流方法 | |
| US10119722B2 (en) | Flue arrangement | |
| RU2631946C1 (ru) | Способ проветривания тупиковой выработки | |
| RU2645036C1 (ru) | Способ компенсации влияния поршневого эффекта в системе вентиляции метрополитена и устройство его осуществления | |
| RU2566546C1 (ru) | Система регулирования воздухоподготовки на подземном горнодобывающем предприятии | |
| CN104791002A (zh) | 一种利用空气倍增原理处理瓦斯局部积聚的技术及装备 | |
| CN105626122A (zh) | 无回风巷矿脉通风结构 | |
| CN204880535U (zh) | 厂房换气装置 | |
| RU2819382C1 (ru) | Способ проветривания подземных горных выработок | |
| KR102298067B1 (ko) | 환기장치 | |
| RU2478791C1 (ru) | Способ проветривания тупиковых горных выработок рудников и угольных шахт | |
| RU2179244C2 (ru) | Способ регулирования вентиляторной эжекторной установки | |
| CN208226391U (zh) | 户内变压器送风导流装置 | |
| RU2648790C1 (ru) | Система проветривания уклонного блока нефтешахты | |
| JP6309667B1 (ja) | 分岐装置 | |
| CN207751107U (zh) | 一种一体化风机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181123 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210311 |