Способ проветривания карьера при температурной инверсии и отрицательной температуре воздуха

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я Ф(72) ВП. Куликов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом (53) 622.445(088.8)(54) (57) СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАРЬЕРА ПРИ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ИНВЕРСИИ И ОТРИЦАТ 1 ЕЛЬНОЙ ТЕМПЕ. РАТУРЕ ВОЗДУХА, заключающийся в нагнетании воздуха вентиляционными установками, размещенными на уступах борта и дне карьера, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания за счет разрушения температурной инверсии в карьере при отрицательной температуре воздуха, в воздушную струю вентиляционной установки подают распыленную воду на участке, равном диаметру струи в выходном сечении, в количестве от 0,002 до 0,050 кг на кубический метр воздуха струи.-12 0,03 0,04 0,05 Изобретение относится к горной промыш, еццости и предназначено для принудительного проветривания карьеров.Известен способ проветривания карьеров, заклк)чаюгцийся в нагнетании воздуха вентиляционными установками со смесцением осей нагнетаемых ими струй, что обеспечивает создание вертикального вихревого потока воздуха 1.Од ако данный способ проветривания карьеров не позволяет эффективно проветривать карьеры при температурных инверсиях, так как при его применении наблюдается нерациональное рассеивание энергии вентиляционных струй в карьерном пространстве, энергия вентиляционных установок оказывается недостаточной для создания вентиляционного потока необходимой вертикальной дальнобойности.Известен способ проветривания карьера конвективным потоком воздуха, заключаюгцийся в нагреве приземцого слоя воздуха за счет теплообмена с водой-теплоносителем, которым заполняют открытый бассейн ца дне карьера, причем увлажнение производят путем разбрызгивания части воды-теплоносителя над поверхностью бассейна, а турбулизацию осуществляют путем создания взаимно-встречных потоков воздуха над поверхностью бассейна 2 .Недостатком известного способа явля ется его малая эффективность при темпера турной инверсии, так как при малой интенсивности теплообмена и замерзании верхнего слоя воды на дне карьера нри отрицательной температуре воздуха, не создаетсч коньективный поток необходимой мощности для разрушения температурной инверсии. Ьст кг/м ы Цель изобретения - повышение эффекгивцости проветривания за счет разрушения температурной инверсии в карьере при отрицательной температуре воздуха.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу проветривания карьера при температурной инверсии и отрицательной температуре воздуха, заключающемуся в нагнетании воздуха вентиляционными установками, размешенными на уступах 10 борта и дне карьера, в воздушную струювентиляционной установки подают распыленную воду на участке, равном диаметру струи в выходном сечении, в количестве от 0,002 до 0,050 кг на кубический метр воздуха струиПодача распыленной воды в вентиляционную струю при отрицательной температуре воздуха приводит к теплообмену между частицами относительно теплой воды и более холодным воздухом вентиляционной струи, вызывает охлаждение и замерзание воды с выделением теплоты и нагревом вентиляционной струи как за счет охлаждения воды и образуюгцихся льдинок, так, в основном,и за счет теплоты (79,7 ккал/кг), выделяющейся при переходе воды из жидкого агрегатного состояния в твердое (лед, снег). Испытания показали, что при подачеводы с температурой от 1 до 3 С в колино честве Ьс = 0,002 кг/м воздуха вентиляционной струи, имеющего температуру- 20 С, он нагревался на /11 = 0,6 Си приобретал температуру 1 = - 19,4 С.При других удельных расходах воды указанные величины имели значения представ ленные в таблице.1055889 Составитель С. Сопилко Редактор О. 1 Орковецкая Техред И. Верес Корректор О. Билак Тираж 444 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Наиболее интенсивное нагревание вентиляционной струи наблюдается при удельном расходе воды Ь Я=0,02 - 0,025 кг/м3 на 6,5-7 С. Эксперименты показали, что при температуре окружающего воздуха 35-40 С увеличивается его нагрев при увеличении удельного расхода воды до 0,04-0,05 кг/м за счет лучших условий замерзания воды. В этом случае оптимальным является удельный расход воды Ь= 0,03-0,035 кг/мз, что позволяет обеспечить нагрев воздуха на ь 1= 10-12 С. Одновременно экспертименты показали, что наилучшие условия для замерзания распыленной воды возникают при ее подаче в вентиляционную струю на участке, равном диаметру струи в выходном сечении, поскольку на этом участке вентиляционная струя имеет наибольшую турбулентность, обеспечивающую быстрый теплообмен между частицами воды и вентиляционной струей, и наиболее полное замерзание частиц воды при минимальном содержании их в жидком состоянии. Выполненные по результатам экспериментов расчеты показывают, что при подаче воды с температурой 2 С в количестве 0,02 кг на кубический метр воздуха, имсюьцсго температуру - 30 С, он нагревастся на дне карьера на 6,5 С и приобретает тсмпсраг,- ру - 23,5 С. При глубине карьера 200 м это приводит к разрушсник) тсмпературной инверсии с изменением всртпкал;ного тсмпсратурного градиента с - 2 грзд 100 и (при инверсии) до + 1 град/100 м. наблкдаемо.го при разрушении инверсии и формировании равновесного состояния атмосф;ры в карьере, В результате этого всртикальная рабочая дальнобойность вентиляционной 15струи установки местного проветривания УМП(мошностью 320 кВт 1 возрастает с 130 до 230 м.Использование предлагаемого способапроветривания карьера позволяет разрушить температурную инверсию, что приво дит к увеличению вертикальной рабочейдальнобойности струи вентиляционной установки и обеспечивает высокую эффективность проветривания карьера.