Способ проветривания тупиковой выработки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК Р 1 00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ СУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт безопасности труда в горно-рудной промышленности (53) 622.445(088.8);(56)11.Трояновский В.Н., Бабинцев Ю,П. Исследование закономерностей развития двух взаимодействующих параллельных струй, направленных иэ противопбложных углов помещения. - Сборник Результаты экспериментальных исследо" ваний по вопросам промышленной вентиляции 1 В 11 НИИОТ В 1(СПС 14. 1974 с.14-30.2.Авторское свидетельство СССР 9 114873, кл. Е 21 Р 1/00, 1957 (прототип),.ЯО 1125384 А(54)(57) СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ТУПИКО" ВОЙ ВЫРАБОТКИ, включающий подачу чистого воздуха в выработку и разделение находящегося в ней воздуха на противоположно направленные потокн посредством подающего и выдающего эжекторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффектив" ности проветривания выработок за счет интенсификации удаления загрязненного воздуха из забоя,осуществляют по-, дачу чистого воздуха в забой посредством нагнетательного трубопровода, прн этом подающий эжектор устанавли. вают от груди .забоя на расстоянии дальности его струи истечения, а вы,-. дакщий эжектор устанавливают от подаю-, эС 2 щего на расстоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения и от конца нагнетательного трубопровода .на расстоянии, не превышающем суммы дальностей струй истечения иэ нагнетательного трубопровода и вы- Я дающего эжектора.ФиакрИзобретение относится к горной промышленности и мОжет быть использо вано для проветривания тупиковых гор. ных выработок при ведении в них погрузочно-разгрузочных работ в системах разработки с торцовыми выпусками руды.Известен способ проветривания производственных помещений в промьиаленной вентиляции с подачей воздуха взаимодействующими параллельными не стесненными струями, поданными из противоположных углов помещения,Указанная подача воздуха увеличивает зону интенсивного:.перемешивания воздушных масс помещения,что 15 позволяет свежему воздуху равномерно распределяться по всему объему ,вентилируемого помещения Ц .Однако данный способ невозможно применить при проветривании. тупи новых горных выработок, которые характеризуютсясвоей значительной протяженностью, превышающей в, несколько,раз дальность проветривания противоположно направленными струями, небольшими объемами в сравнении с, выделяющимися вниз вредностями; что требует интенсивного отвода вредностей из проветриваемой выработки, а также технической сложностью организации подобного проветривания в тупиковых выработках, в которых вентиляционное оборудование и трубы можно размещать .только внутри проветриваемой тупиковой выработки ограниченных размеров.Известен способ проветривания тупи-З 5 козой выработки, включающий подачу чистого воздуха в последнюю, с использованием эффекта температурного разделения сжатого воздуха в вихревой трубе на два потока при одновремен ном перемещении этих слоев в разных направлениях эжекций струй, истекающих из вихревой трубы посредством подающего и выдающего эжекторон 2 .Недостатками известного способа 45 проветривания тупиковых выработок являются отсутствие отвода загрязненного воздуха из тупиковой выработки, так как отвод осуществляется только за счет взаимодействия кольца теплого 50 и холодного воздуха с потоком воздуха, проходящего по основной выработке, расположение вихревых труб на одной стойке, которое приводит к малоэф-, фективному разделению противоположно напранленных струй истечения.Целью изобретения является повышение эффективности проветривания тупиковых выработок за счет интенсификации удаления загрязненного воздуха из забоя, 60Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу проветривания тупиковой выработки, включающему по дачу чистого воздуха в выработку и разделение находящегося в ней возб 5 духа на противоположно направленные потоки посредством подающего и выдающего эжекторон, подачу чистого воздуха н забой осуществляют посредством нагнетательного трубопровода, при этом подающий эжектор устанавливает от груди забоя на расстоянии дальности его струи истечения, а выдающий эжектор устанавливают от подающего на "расстоянии, равном сумме их начальных участков струй истече" ния,и от конца нагнетательного трубопровода на расстоянии, не превышавшем суммы дальностей струй истечения из нагнетательного трубопровода и выдающего эжектора.На фиг,1 изображена схема предлагаемого способа проветривания; на фиг.2 - схема работы эжекторов, уста. новленных на расстоянии, равном сумме дальности их струй истечения на фиг.З - то же, установленных на рас стоянии, равном сумме их начальных участков струй истечения.Схема включает нагнетательный трубопровод, подающий эжектор,выдающий эжектор, тупиковую и основную ны работки.Проветривание по предлагаемому способу осуществляется следуюшим образом.Поток свежего воздуха из нагнетательного трубопровода подают н тупиковую выработку, который затем подхватывается установленным соосно с трубопроводом на расстоянии, равном дальности истечения струи, подающим эжектором.Затем воздушная струя омывает грудь забоя и поступает к выдающему эжектору, установленному у противоположной стенки выработки в обратном направлении на расстоянии от подающе го эжектора, равном сумме начальных участков их струй истечения, а от конца нагнетательного трубопровода на расстоянии, не превышающем суммы дальностей струй истечения из выдающего эжектора и нагнетательного трубопровода, Выдающим эжектором загрязненный воздух выдается через устье тупиковой выработки в основную,выработку.Лабораторными исследованиями установлено, что минимальное расстоя. нйе между эжекторами, устанавлинаемыми у противоположных стенок выработки в обратном по отношению друг к другу направлении, должно равняться сумме начальных участков струй истечения (фиг,2) .При указанной установке эжекторов индивидуальная дальнбсть струи прак тически не меняется и общая длина потока,.образованного двумя эжекторами, равна сумме дальностей их индивидуальных струй (для указанных типоразмеров выработок 40-60 м) .51015 65 РДля применяемых в настоящее времятипов эжекторов длина начальногоучастка струи истечения в сравнениис ее общей длиной незначительна(около 1 м),При таком размещении эжекторов,между всасом одного из них и начальным участком струи (участком наибольшего присоединения масс) другогопроисходит минимальный ,массообмени наблюдается максимально возможнаядлина общего совместно образуемогодвумя противоположными струями потока,Максимальное расстояние междуэжекторами, устанавливаемыми у противоположных стенок в обратном поотношению друг к другу направлении,не должно превышать суммы индивидуальных струй истечения (фиг,3),При указанной установке эжекторов для того, чтобы развернуться награнице индивидуальной дальностиструи, потоку необходимо больше энергии, чем для движения в прямом нап- .равлении. 251Поэтому на границе индивидуальной дальности струи прямой для одного из эжекторов поток не разворачивается, а продолжает двигаться попрямой и закольцовываться на всасдругого эжектора,Поскольку элементы струи истеченияподсбны как для истечения из эжектора, так и для истечения из трубопровода, то приведенные зависимости правОмочны при замене одного из эжекторовтрубопроводом,Согласно предлагаемому способупроветривания тупиковой выработки .(фиг.1) длина ее проветриваемой частиравна сумме индивидуальных струй исте ч ения и з трубопровода и, двух эжект оров .,При проверке полученных закономерностей сравнивали .предлагаемый спо-соб проветривания с известным, отставание трубопровода в котором со ответствует 10 м.В качестве условной вредности ис-.пользуется раствор НЯО 4, концентрациякоторого в выработке фиксируется то-.чечными электролитическими датчиками, 50Смысл данного эксперимента заключается в том, что у групп забоя в модель выработки вводится определенноеколичество условий вредности (начальная концентрация одинакова во всехопытах), изменение уровня концентрации,по времени которой у груди забояи на выходе из выработки записывается на осциллограмме.В таблице представлены данные изменения уровня концентрации условий 60вредйости в тупиковой выработке вовремени при проветривании,ее по предлагаемому и известному способам приодинаковых расходах через вентиляционный трубопровод. П р и м е р . Непосредственно перед испытанием предложенного спосо. ба проветривания определяют индивидуальные параметры струй истечения из вентиляционного трубопровода, выдающего и подающего эжекторов. Эжекторы подключаются к магистрали со сжатым воздухом, давление в которой составляет 5 атм. Индивидуальная дальность струи истечения из каждого эжектора составляет по 15 м а из вентиляционного трубопровода - 10 м. Дальность струй определяется визуали. зацией струи ,маркерами, Начальные участки струй истечения определяются по формуле0335дО аФгде д - диаметр выходного отверстияэжектора, м;а - коэффициент турбулентнойструктуры струи.1 - О 335 О 28 - 1 17 1оПроветривание по предлагаемомуспособу осуществляется следующимрбразом,Поток свежего воздуха из нагиетательного трубопровода, дальностьструи истечения из которого составляет 10 м, поступает в тупиковую .выработку сечением 10,5 мф подхватывается установленным соосно с трубопроводом на расстояний от грудизабоя, равном 15 м,активизирующимэжектором ДУШм, дальность струи истечения которого 1.5 м, а начальныйучасток струи истечения 1 м. Черезгрудь забоя воздух поступает от акти"визирующего эжектора на установленный у противоположной стенки выработ 4 ки,:. и в обратном направлении на расстоянии, равном 2 м, выдающий эжектор ДУШ - 2 м дальность струи кото-,ого 15 м, а начальный участок струистечения 1 м. Через выдающий эжекор, установленный на расстоянии 25 мот конца нагнетательноготрубопровода,загрязненный воздух выдается черезустье тупиковой выработки в основную,Проветривание предлагаемым способом,определяют по изменению концентрации вредности в забое методом отбора проб воздуха. За 10 мин работыпо предлагаемому способу концентрация изменилась от 0,011 Ъ условнойСО до полного вымывания, При этомв выработку поступает по трубопроводу б м/с свежего воздуха, а расходвоздуха через эжекторы составляет по2 м /с.Технико"экономические преимущества предлагаемого способа проветривания тупиковых выработок по сравнению с базовым заключаются в том, чтопред1125384 лагаемый способ проветривания позволяет увеличить длину эффективнопроветриваемой зоны тупиковой выработки при указанном вентиляцИОнном Предлагаемый способ Известный способ Концентрация вредности С, Ъ У груди забоя На выходе извыработки У груди забоя На выходе извыработки 015 0,07 О,г 0 0 0105 0,13 О,13 012 10 0,14 0,04 Ог 07 0,025 0,03 0,07 0 15 30 0,04 0,02 0,12 10 0 0,02 0,07 50 0,01 0,04 60 0,02 70 80 0,01 90 Составитель Л.Сероваедактор. Л.Гратилло Техред Т. Фанта Корректор Г,Решетник 58/25 Тираж 426 ПодписнВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35. Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 аз филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектна Время.проветривания, с оборудовании до 35-40 м, а значитпредотвратить частые разрушения вентиляционного трубопровода при веде"нии взрывных работ.