Способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1 21 Г 3/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ свидетельство СССР21 Р 3/00, 1981 (прот ЖОМ.гал 33 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленина, ордна Октябрьской Революции и ордена Трдового Красного Знамени горный инститим, Г. В. Плеханова(54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ГЛУБОКИХ ШАХТ И РУДНИКОВ по авт, св.100673, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат на подогрев атмосферного воздуха, подаваемого в зимний период в шахту, за счет использования бросового тепла, отводимого тепловыми трубами в атмосферу, холодный атмосферный воздух пропускают через наземную тепло- обменную галерею, которую сооружают над тепловыми трубами и соединяют с камерой гидрокалорифера.1164439 Составитель В. Баранов Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов Заказ 4169/32 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для кондиционирования рудничного воздуха.По основному авт. св. Мо 1006773 известен способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников, включающий подачу атмосферного воздуха вентилятором в камеру гидрокалорифера навстречу каплям воды, разбрызгиваемой водораспылительным устройством, отвод холодной воды из нижней части камеры гидрокалорифера и ее пропускание в летний период через охлажденный в зимний период с помощью тепловых труб участок предварительно раздробленного водопроницаемого горного массива у поверхности земли 1.Недостаток этого способа - значительные потери тепловой энергии в атмосферу при отводе тепла от раздробленного водопроницаемого массива.Целью изобретения является снижение энергетических затрат на подогрев атмосферного воздуха, подаваемого в зимний .период в шахту, за счет использования бросового тепла, отводимого тепловыми трубами в атмосферу.Цель достигается тем, что согласно способу регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников холодный атмосферный воздух пропускают через наземную теплообменную галерею, которую сооружают над тепловыми трубами и соединяют с камерой гидрокалорифера.На чертеже изображена схема для осуществления способа регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников.Схема состоит из вентилятора 1, вентиляционного канала 2, водораспылительного устройства 3, камеры 4, растеплительного устройства 5, водосборника 6, нагнетательного устройства 7, водоподающей скважины 8, тепловых труб 9, проницаемой фильтрационной зоны дробленых пород 10, водозаборной скважины 11, подающего трубопровода 12, воздухоохладителя 13, рециркуляционного насоса 14, теплообменной галереи 15, воздухозаборного канала 16 и догревающего калорифера 17.Работа системы в зимний период осуществляется по следующей схеме.Холодный атмосферный воздух засасывается вентилятором 1 в камеру 4 гидро- калорифера через воздухозаборный канал 16 и теплообменную гелерею 15. В камере 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4 воздух во встречном потоке с водой, подаваемой из водораспылительного устройства 3, нагревается и выносится в вентиляционный канал 2, а затем догревается в калорифере 17 до требуемых параметров и подается в ствол. Охлажденная вода, частично превратившаяся в лед, подогревается в растеплительном устройстве 5 теплой водой и направляется, минуя доохладитель (7-8-9-10-11)по подающему трубопроводу 12 на глубокий горизонт, где отбирает тепло от низкопотенциального источника 1 воздухоохладитель 13) и рециркуляционным насосом 14 подается на поверхность к водораспылительному 3 и растеплительному 5 устройствам. Тепловые трубы 9 в зимний период интенсивно отводят тепло от созданной предварительно с помощью камуфлет- ного взрывания или другим способом фильтрационной зоны пород 10 и передают его в теплообменной галерее 15 атмосферному воздуху, поступающему в гидрокалорифер. В северных районах СССР с помощью тепловых труб промораживаются породы на глубине до 30 м. Радиус ледогрунтовых цилиндров при времени действия трубы 40 сут достигает 1,0 м. Шаг расположения труб 2-3 м. Промораживание пород создает благоприятные условия для их дополнительного разрушения морозобойными трещинами и создания фильтрационной зоны в малопроницаемых породах. Для свободного движения воды в фильтрационном слое недопустимо смыкание ледогрунтовых цилиндров. Поэтому расстояние между тепловыми трубами должно быть не менее 5-7 м.В летний период подаваемая с глубоких горизонтов нагретая вода охлаждается в камере 4 до температуры атмосферного воздуха по мокрому термометру и нагнетательным устройством 7 через водоподающую скважину 8 закачивается в прони цаемую фильтрационную зону пород 10, где охлаждается до умеренных положительных температур и через водозаборную скважину 11 поступает в подающий трубопровод 12 на глубокий горизонт для отбора тепла от низкопотенциального источника.Применение предлагаемого способа позволяет не только отказаться от доохлаждения воды в холодильных установках на поверхности, но и сэкономить значительное количество тепловой энергии, затрачиваемой на подогрев воздуха в зимний период.