RU2651670C1 - Способ вентиляции карьеров - Google Patents
Способ вентиляции карьеров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651670C1 RU2651670C1 RU2017100612A RU2017100612A RU2651670C1 RU 2651670 C1 RU2651670 C1 RU 2651670C1 RU 2017100612 A RU2017100612 A RU 2017100612A RU 2017100612 A RU2017100612 A RU 2017100612A RU 2651670 C1 RU2651670 C1 RU 2651670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- quarry
- angle
- water
- upper edge
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray 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
-
- 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
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
- E21F5/02—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires by wetting or spraying
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)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для интенсификации воздухообмена в карьерном пространстве, очистки воздуха. Способ вентиляции карьеров путем организации воздухообмена атмосферы карьера за счет прохождения потока воздуха через водяную завесу с помощью источников воды. Воздухообмен атмосферы карьера организуют путем управления водяными потоками из емкостей, расположенных на подветренной стороне карьера у его верхней кромки с шагом между емкостями, равным 0,3-0,5 длины емкости, и осуществляют выпуск нагнетаемого воздуха через конические раструбы воздухопроводов, расположенных в емкостях. При этом угол раскрытия струи водяного потока определяют из следующей зависимости:
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для интенсификации воздухообмена в карьерном пространстве, очистки воздуха и защиты воздушного бассейна от загрязнений, образующихся при ведении горных работ открытым способом.
Известен способ очистки воздуха от пыли, основанный на применении диспергированной воды, частицы которой несут электрические заряды, и добавке в воду пенообразующего вещества [Авт. свид. СССР №328252, опубл. 01.01.1972].
Недостатками известного способа являются использование высоковольтных зарядных установок и слабощелочного пенообразователя и связанная с этим необходимость принятия соответствующих мер безопасности.
Известен способ проветривания карьеров путем пропускания потока воздуха через водяную завесу, образованную вдоль границы карьера участками, перекрывающими ветровой поток с наветренной и подветренной сторон [Авт. свид. СССР №589420, опубл. 25.01.1978].
Недостатком известного способа является перекрытие ветрового потока водяной завесой на наветренном борту карьера, что создает препятствие воздушному потоку на выходе из карьерного пространства.
Наиболее близким к заявляемому является способ проветривания карьеров путем пропускания потока воздуха через водяную завесу, образованную вдоль границы карьера участками, перекрывающими ветровой поток с наветренной и подветренной сторон [патент RU №2584700, опубл. 20.05.2016, бюл. №4].
Недостатками известного способа являются риск заноса ветровым потоком в карьерное пространство распыленных водяных частиц и увеличение влажности карьерного воздуха до уровня, превышающего санитарные нормы.
Целью заявляемого изобретения является интенсификация естественного воздухообмена в карьере.
Поставленная цель достигается тем, что в способе вентиляции карьеров путем организации воздухообмена атмосферы карьера за счет прохождения потока воздуха через водяную завесу с помощью источников воды согласно изобретению воздухообмен атмосферы карьера организуют путем управления водяными потоками из емкостей, расположенных на подветренной стороне карьера у его верхней кромки с шагом между емкостями, равным 0,3-0,5 длины емкости, и осуществляют выпуск нагнетаемого воздуха через конические раструбы воздухопроводов, расположенных в емкостях, при этом угол раскрытия струи водяного потока определяют из следующей зависимости:
где: S - расстояние между раструбами;
α - угол раскрытия струи, равный углу раскрытия конических раструбов, размещенных на верхней кромке воздухопровода;
r - меньший радиус раструба подачи сжатого воздуха в емкость;
β - угол наклона границы водяной струи относительно горизонтальной поверхности;
h - высота треугольника, образованного отрезком верхней кромки воздухопровода и боковыми сторонами смежных конических раструбов.
Емкости на подветренном борту установлены с зазором, равным 0,3-0,5 длины емкости.
Целесообразность охлаждения воздуха, поступающего в карьерное пространство путем его пропускания через водяную завесу, обусловлено тем, что в этом случае плотность воздуха возрастает и, соответственно, на 3-6° увеличивается угол раскрытия сформированной им свободной струи.
Целесообразность подачи в емкость сжатого воздуха через конические раструбы в воздухопроводе обусловлено тем, что в этом случае образуется сплошная водяная завеса, и при прохождении через нее воздуха, поступающего в карьерное пространство, обеспечивается максимальный контакт распыленной воды и воздушного потока.
Распыление воды сжатым воздухом, подаваемым в емкость через конические раструбы в верхней части воздухопровода, снижает энергозатраты на создание в емкости избыточного давления и формирование вертикальных водяных струй.
Размещение воздухопровода подачи сжатого воздуха на дне емкости вблизи ее подветренной стенки обосновывается тем, что при этом снижается риск заноса ветровым потоком капель в карьер и повышается вероятность их осаждения обратно в емкость.
При расчете расстояния S между смежными коническими раструбами подачи сжатого воздуха определяющим параметром является угол раскрытия струи α, равный углу раскрытия конических раструбов, размещенных в верхней части воздухопровода. Этот угол должен обеспечивать пересечение боковых границ распыляемых водяных струй на уровне верхней кромки стенки емкости хранения воды, что исключает поступление в карьерное пространство неохлажденных воздушных масс, проходящих над емкостями. Длина емкости должна быть соизмерима с длиной современных трейлеров и составлять 10-12 м. Допустим, при зазоре между емкостями в пределах 0,3-0,5 их длины минимальный зазор между емкостями составляет 3,0-3,5 м, максимальный - 5,0-6,0 м, что достаточно для прохода автомобильной и грузоподъемной техники для выполнения операций, связанных с транспортировкой и перемещением емкостей. Превышение этого расстояния более 5-6 м при увеличении зазора между емкостями более 0,5 длины емкости увеличит поступление в карьерное пространство неохлажденного воздуха и сократит угол раскрытия свободной струи.
Целесообразность нахождения распыляемой воды в емкостях обусловлено тем, что в этом случае может быть снижен ее расход, вследствие возврата распыляемых брызг обратно в емкость, а также минимизирован риск размыва верхней кромки борта карьера распыляемой водой.
Распыление воды, удаляемой из карьера системой водоотлива, обеспечивает ее частичную утилизацию и использование для увеличения интенсивности вентиляции карьерного пространства.
Наличие в предлагаемом техническом решении признаков, отличных от признаков, характеризующих ближайший аналог, позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности изобретения «новизна».
В процессе поиска по предмету разработки по патентной документации и по научно-технической литературе не выявлено технических решений, повышение эффективности воздействия средств вентиляции на воздушный бассейн карьеров при дефиците энергии неустойчивости внутрикарьерной атмосферы. Что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».
Заявляемый способ вентиляции карьеров поясняется графически. На фиг. 1 изображены эпюра изменения скорости ветрового потока и характер изменения угла (ϕ) раскрытия свободной струи при ее прохождении через водяную завесу; на фиг. 2 - компоновка емкостей с водой; на фиг. 3 - схема размещения воздухопровода подачи сжатого воздуха на дне емкости с водой; на фиг. 4 - характер взаимодействия водяных струй, распыленных с помощью конических раструбов, размещенных на верхней части трубопровода, где: 1 - карьерное пространство; 2, 3 - соответственно, подветренный и наветренный борт карьера; 4 - емкость с водой; 5 - воздухпровод; 6 - конические раструбы, размещенные в верхней части воздухопровода; 7 - распыленная водяная струя.
Способ вентиляции карьеров осуществляется следующим образом.
На подветренной стороне карьера 1 распыляют воду. При прохождении воздуха через водяную завесу его плотность возрастает и воздушный поток опускается в карьерное пространство, увеличивая угол раскрытия свободной струи ϕ, что снижает объем зоны рециркуляции в карьерном пространстве, в соответствии со схемой, представленной на фиг. 1.
Преимущества заявляемого способа: увеличение интенсивности естественной вентиляции карьеров за счет увеличения угла ϕ раскрытия свободной струи воздуха при ее входе в карьерное пространство на 3-6°, отсутствие препятствий ведению в карьере горных работ.
Claims (8)
- Способ вентиляции карьеров путем организации воздухообмена атмосферы карьера за счет прохождения потока воздуха через водяную завесу с помощью источников воды, отличающийся тем, что воздухообмен атмосферы карьера организуют путем управления водяными потоками из емкостей, расположенных на подветренной стороне карьера у его верхней кромки с шагом между емкостями, равным 0,3-0,5 длины емкости, и осуществляют выпуск нагнетаемого воздуха через конические раструбы воздухопроводов, расположенных в емкостях, при этом угол раскрытия струи водяного потока определяют из следующей зависимости:
- где: S - расстояние между раструбами;
- α - угол раскрытия струи, равный углу раскрытия конических раструбов, размещенных на верхней кромке воздухопровода;
- r - меньший радиус раструба подачи сжатого воздуха в емкость;
- β - угол наклона границы водяной струи относительно горизонтальной поверхности;
- h - высота треугольника, образованного отрезком верхней кромки воздухопровода и боковыми сторонами смежных конических раструбов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100612A RU2651670C1 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Способ вентиляции карьеров |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100612A RU2651670C1 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Способ вентиляции карьеров |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2651670C1 true RU2651670C1 (ru) | 2018-04-23 |
Family
ID=62045703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017100612A RU2651670C1 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Способ вентиляции карьеров |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2651670C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3666176A (en) * | 1970-03-03 | 1972-05-30 | Samuel R Carter Jr | Solar temperature inversion device |
SU1122831A1 (ru) * | 1982-09-07 | 1984-11-07 | Днепропетровский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Горнорудного Машиностроения | Способ проветривани карьеров |
SU1162995A1 (ru) * | 1984-02-10 | 1985-06-23 | Kaminskij Danil A | Способ проветривани глубоких карьеров |
SU1578360A1 (ru) * | 1988-05-12 | 1990-07-15 | Карагандинский политехнический институт | Способ проветривани горных выработок |
RU2082010C1 (ru) * | 1992-08-07 | 1997-06-20 | Государственная горная академия Украины | Способ проветривания открыто-подземных горных выработок |
RU2584700C1 (ru) * | 2015-03-16 | 2016-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ проветривания карьера |
-
2017
- 2017-01-10 RU RU2017100612A patent/RU2651670C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3666176A (en) * | 1970-03-03 | 1972-05-30 | Samuel R Carter Jr | Solar temperature inversion device |
SU1122831A1 (ru) * | 1982-09-07 | 1984-11-07 | Днепропетровский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Горнорудного Машиностроения | Способ проветривани карьеров |
SU1162995A1 (ru) * | 1984-02-10 | 1985-06-23 | Kaminskij Danil A | Способ проветривани глубоких карьеров |
SU1578360A1 (ru) * | 1988-05-12 | 1990-07-15 | Карагандинский политехнический институт | Способ проветривани горных выработок |
RU2082010C1 (ru) * | 1992-08-07 | 1997-06-20 | Государственная горная академия Украины | Способ проветривания открыто-подземных горных выработок |
RU2584700C1 (ru) * | 2015-03-16 | 2016-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ проветривания карьера |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104259040A (zh) | 一种水帘式涂装生产线喷漆室 | |
PH12014502403B1 (en) | Paint booth with purifier | |
CN105201540A (zh) | 一种矿井通风装置 | |
CN210460742U (zh) | 一种隧道粉尘三区段多级喷雾降尘系统 | |
JP2022058368A (ja) | 排気ガス処理システム | |
CN105413371A (zh) | 一种燃煤锅炉脱硫除雾装置 | |
US20150247637A1 (en) | Flue gas purification device | |
CN203903391U (zh) | 一种基于超声波雾化法的输料皮带除尘装置 | |
ES2607816T3 (es) | Sistema de condensación de vapor para una instalación de granulación | |
RU2651670C1 (ru) | Способ вентиляции карьеров | |
RU2584700C1 (ru) | Способ проветривания карьера | |
CN109475894A (zh) | 排气排水机构 | |
ES2682681T3 (es) | Dispositivo para evacuar los gases de escape de un motor de barco | |
CN209005109U (zh) | 一种适用于公路隧道的消防及烟尘去除系统 | |
KR20090118587A (ko) | 터널공사용 수분무장치 및 환기시스템, 그 환기방법 | |
CN111776133A (zh) | 一种气液分离海底门 | |
CN203833735U (zh) | 漆渣处理系统 | |
CN207343099U (zh) | 一种喷漆房 | |
US20160158787A1 (en) | Spray Booth With Shallow Depth Under Section and Wet Scrubber | |
CN207562565U (zh) | 一种高温含尘废气处理装置 | |
CN204841288U (zh) | 喷雾除尘设备 | |
CN204141604U (zh) | 外循环烟气湿法脱硫烟囱 | |
CN105659045B (zh) | 将过程气体从悬浮熔炼炉供给到废热锅炉中的方法和装置 | |
CN109260932A (zh) | 一种不锈钢碱水除尘脱硫塔 | |
CN205308049U (zh) | 烟气回收净化设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200111 |