Способ проветривания карьера

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиаСоциалистическимиРеспублик(61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 24,11.80 (21) 3007897/22-03с присоединением заявки Ко -(23) ПриоритетОпубликовано 070383, Бюллетень Мо 9Дата опубликования описан и я 0 70 38 3 151 М. Кй.з Е 21 Р 1/00 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения оВ,Ф.Мишин и Г.В,Калабин Горный институт Ордена Ленина кольског им. С. М. Кирова АН СССР(54) СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАРЬЕРА 20 Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, преимущественно, при по; ложительной температуре воздуха.Известен способ проветривания карьеров, согласно которому естественный ветровой поток, набегающий на надкарьерное пространство, пропускают в приземной насти через водяную . 10 завесу, образованную вдоль границы карьера и включаемую участками с наветренной и подветренной стороны Ц .Однако указанный способ проветривания является довольно сложным,требующим создания специальной системы водоснабжения и разбрызгивания воды вдоль всей границы карьера, протяженность которой может исчисляться километрами. Кроме того, эффективность способа зависит от скорости естественного ветрового потока,длякоторого такая водяная завеса служит аэродинамическим сопротивлением, и может быть очень низкой при слабом ветровом потоке или в период безвет рия.Наиболее близким к изобретению является способ проветривания карьера, вклюнающий формование конвективных потоков путем разбрызгивания воды, ЗО при этом на дне карьера создают откры-. тый бассейн,над которым осуществляют разбрызгивание воды 21.Недостатком известного способа является его низкая технологичность, обусловленная необходимостью создания на дне карьера открытого бассейна, что существенно ухудшает технологию отработки карьера открытого бассейна, технологию отработки карьера, Кроме того, увлажнение воздуха за счет испарения воды снижает его температуру, повьтаает плотность, что затрудняет формирование восходящего конвективного потока и, в итоге, требует весьма значительных энергетических затрат.Цель изобретения - повыаение эффективности проветривания и.снижение энергетических затрат.Указанная цель достигается тем, что согласно способу проветривания карьера, формирование конвективных потоков осуществляют путем разбрызгиванйя воды с верхней границы карьера в карьерное пространство, при этом формируют капли воды крупностью.10-600 мкм.На чертеже изображена схема осуществления предложенного способа.Схема вклю нет Устацовы 1 для разбрызгцвация воды, нерхцюю границукарьера, воздушно-кацельцый поток3 и зоны 4, 5 6 и 7 с различной плотностью воздуха,Сущность. способа проветривация 5з а ключ а ется в следующем,Установка 1 ца верхней границе 2карьера формирует капли ноды (безее подогрева) размером 10-600 мкм иподает их в карьер. Каппи воды при 10своем движецци увлекают вниз чистыйвоздух кз верхней части карьера исоздают воздушно-капельныи поток 3.Во время падения наплк воды испаряются и понижают температуру воздуха 15в ноздушно-капельном потоке, что нызынает повьыение плотности воздухан зоне 4 к Формирование нисходящегокоцвектинцого воздушного потока какв зоне 4, так и н зоне 5, расположенной поп всей зоной 4.У дна карьера непосредственно подвоздушно-кап льным потоком Гзона 6)температура воздуха име т минимальноезначение, а отцослтельнзя влажностьмакскмальнсе, что вызывает конденсацию влаги из воздуха на частицах вредностей - пыли, сажи и т.п находящихся в атмосфере карьера вблизи отверхней границы зоны б . Частицы вредностей коагулируют,укрупняются,утяжеляются и оседают на дно карьера.Процесс конденсации влаги сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, При этом температуравоздуха н местах конденсации повы- . 35шается и формируется восходящий конвективный поток воздуха, выносящийгазообразные и твердые частицы вредностей, которые ввиду малости своихразмеров витают в воздухе Гзона 7), 40В этих условиях гроветриваниекарьера осуществляется как коннективными потоками в зонах 4,5 и 7, сформированными за счет разности плотностей воздуха в этих зонах, так и за 45счет эжекцки воздуха падающимк нкарьер каплями нодь в зоне 4.В зависимости от конкретной глубины карьера, температуры воздуха иего влажности в диапазоне 10-600 мкмвыбирают такой размер капель воды,чтобы оци испарялись полностью, недостигая дна карьера, Нижнюю областьдиапазона размеров капель используютпри небольших глубинах карьера,низ -кой температуре воздуха и его высокой 55,относительной влажности. Размеры капель из верхней области диапазонакрупности Формируют при максимальных(ца сегодняшний день) глубИнах карьеров, при нысоксй температуре ноздуха 60и его низкой относительной влажности.П р и м е р 1, Проветривают попредлагаемому способу карьер глубиной, 50 м при температуре воздуха+1 С и относительной влажности 80. В этих условиях при помощи трубки Вентури Формируют капли воды без ее подогрева крупностью 10 мкм и подают ихс верхней границы карьера при удельном расходе воды 0,2 л/м воздуха.3При этом ежесекундно Образуется 80 мповерхности испарения. Капли водыиспаряются, не долетев до дна карье -ра,и при своем испарении повышают относительную влажность воздуха до 97и понижают температуру воздуха в водно-воздушном столбе и под ним на 3,5 С.Такое снижение температуры воздухавызывает конвективный поток, при котором в карьер поступает 148 м з/счистого воздуха.П р и м е р 2. Проветривают попредлагаемому способу карьер глубиной 400 м при температуре воздуха+30 С и относительной влажности 50.Формируют и подают в карьер капликрупностью 600 мкм при удельном расходе воды 7 л/мэ воздуха, Это соответствует образованию каждую секунду270 м поверхности испарения,Капли воды полностью испаряютсяпри своем падении, повышая относительную влажность воздуха до 95 и пониожая его температуру на 9,3 С, чтовызывает поступление в карьер21000 м/с чистого воздуха Грасчетпроизводят без учета эффекта эжекциивоздуха падающими каплями воды). Этотпоток вытесняет загрязненный воздух,обеспечивая проветривание карьера.В случае большой протяженностикарьера на его верхней границе можетбыть размещено несколько установок,которые позволяют создать соответствующее число нисходящих воздушно-капельных потоков, обеспечивающих эффек:ивное проветринание всего карьера.Для подземных выработок предлагаемый способ проветривания можно реализовать, произведя при помощи воздушцокапельнэго потока испарительное охлаждение воздуха в какой-либо частиконтура вентиляционной сети, что приводит в действие естественную тягу,проветривающую выработки.Предложенный способ проветриванияза счет эффекта: эжекции воздуха падающими каплями воды, понижения температуры воздуха при испарении водя.ных паров на частичках вредностейформирует конвективные потоки, значительно снижает энергетические затраты и позволяет улучшить технологичность процесса вентиляции за счетего упрощения (мобильность средстввентиляции, использование типовогооборудования, отсутствие бассейнас водой-теплоносителем, исключениенеобходимости подогрева воды и т.п,)при одновременном обеспечении нысокойэффективности проветривания и улучшения санитарно-гигиенических условийтруда.1002599 Формула изобретения итель И. ФедяеваМ,Гергель Корре Сост Техр Редактор ем Шекмар 89/8 ВНИИ ПИ по д 113035, ИЗак Тираж 442 осударственного ам изобретений и ква, Ж, Раушс Подписнота СССРтийб., д. 4/5 омиоткрая лиал ППП "Патент"; г. ужгород, ул. Проектная,Способ проветривания карьера,включакщий формирование конвективных потоков путем разбрызгивания воды, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с 5 целью повышения эффективности проветривания и снижения энергетических затрат, разбрызгивание воды осуще-, ствляют с верхней границы карьера в карьерное пространство, прн этом формируют капли воды крупностью 10- 600 мкм.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 589420, кл . Е 21 Е 1/00, 1978.2, Авторское свидетельство СССР Р 739244, кл. Е 21 Е 1/00, 1980 (прототип 1.