Способ проветривания карьера

(5)5 Е 21 Р 1/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКР ЫТИ Е ИЗОБРЕТЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно - исследовательский и проектно-конструкторский институтмашиностроения для добычи твердых полезных ископаемых Мирового океана(56) Авторское свидетельство СССРМ 311009, кл, Е 21 С 47/00, 1970,Авторское свидетельство СССРйг 1116175, кл. Е 21 Г 1/00, 1983,ИВАНИЯ КАРЬЕРА ится к горной промдля проветривания тения - повышение ривания за счет увероцесса проветрива 3 - то же, ко Изобретение относится к промышленой санитарии, а именно к вентиляции при едении открытых горных работ, и предназачено для искусственного проветривания арьеров. расположены иие тепловое изл- 5 обозначенбразующиеся илучения.ия осуществляю изобретения - повышение эффекпроветривания.за счет увеличения ости процесса проветривания и ия начальной мощности конвективЦель тивности мобил ьн увеличен ных пото Наф вания ка вания кт енавливают над проветрива вляют теплов е источниками ограничивающуов.г, 1 изображена схема пр ьера; на фиг. 2 - схема пр рьера при глубоких инв ветри- ветрирсиях,(54) СПОСОБ ПРОВЕТР (57) Изобретение относ сти и предназначено карьеров, Цель изобре эффективности провет личения мобильности п ния и увеличения начальной мощности конвективных потоков(КП). По периметру борта карьера (К) размещают источники тепла (ИТ), тепловое излучение которых направляют на поверхность, ограничивающую обьем проветривания. Тепловое излучение поглощается горными породами дна и бортов, в результате нагрева которых образуется КП, осуществляющий проветривание К, Тепловое излучение от ИТ направляют на противоположный от ИТ борт и на дно К. При глубоких инверсиях поверхность, ограничивающую проветриваемый обьем, облучают до получения адиабатического распределения температур в обьеме проветривания, После этого облучают борт К, при облучении которого образуется КП, осуществляющий пообой инверсионного слоя. Одновременно с облучением на дне расйыляют вещества, увеличивающие поглощающую способность воздуха, например воду или водяной пар, 3 з. и. ф-лы,3 ил. начальная стадия; на фигная стадия,По периметру карьераточники 1 тепла. создающчение 2, Позициями 3конвективные потоки, овоздействии теплового изСпособ проветриванследующим образом,Источники 1 тепла устриметру борта карьерамым обьемом и напраизлучение 2, создаваемоепла, на поверхность, 1 68101 бобъем проветривания, т. 8. Нз дна и боргакарьера, находящиеся ниже уровня их расположения.При этом теглазов излучение 2поГлоЩаетсЯ Гар(.ыми Г 10 родами Днз и бартон. В результате нагрева горных город 5формируешься конвективный поток 3 па борту карьера, осуществляющий проветр(гваниекарьера. Тепловое 4 злу)ни 8, (;.Оздзваемеисточниками тепла, нзг 11)вля 1 ОТ на прОтиВапалажный от истс)чик( тепла 00 рт харьера.Для Осущ 8 СТБПЗн ил и раветр 4 вз ниякарьеров при ггубс(и( инверсиях тем-.:8 ратур воздуха т8)ую)ся значительныэн 8 рГОззтрзты. В тских случсЯх Н 838 лесаобразно разрушать инверсию температурво всем объеме карьера,В этм случае изл(чение 2, созда вяе(8источниками 1 тЙП)3 нзправгяют на дна ибарта карьера, находящиеся ниже уровня "0ИХ РЗСПОЛОЖ 8 НИЯ, Т, 8. НЕ ВСЮ ПОВег)ХНОСТЬ,ограничивающую сбъем проветр(взнуя.Излучение 2 паглощаеп:я гарными породами дна и бортов, в результате ч.га онинагреваются, при этом армируОтся канвективные потоки 4 Го борту карьера в объеме карьера ни)ке уровня ргспол)женияисточников 1 тепла.:1 з с(вт перемешивзниявоздуха в этом обьеме и кзк результат егонагрева, происходит рзз)ушение инверсии 30да адиабатическогс распределения температур в объеме каьера чиже уравн р спаложения источников 1 тепла, Пр этомвоздух в объеме карьера, расположенный ниже уровня рззмеЩения и:та-и- Збкав 1 тепла, Окззывсется изолирОвзнньы 3наиболее Глубакоу Част 4 (а)ьерз слоям 4инверсии. ПОсле атага излучение 2, саздаваемае истОчниками 1 тегГа, направлЯст наборт карьера, т. еОлька лишь нз часть (0поверхности, отраничивз юДую объем проветривания. При облучении барта карьераобразуется конвект 4 внь( поток 3, осуществлЯюЩий проба 4 Уве)сианнОГО лоя вкарьере, что вызывает образование мощнаГО васходяЩ 8 ГО птока 5 чижчих слоев вездуха нагретых ДО,:-диаба(ическагсраспределения температур, при об(ученииповерхностей)Границ 4)зОшух объемкарьера, распалаженны( Ниже уаавня размещения источников тепла,Однавремен(ь( с Облучением 8,"хнасти, ограничивающий обьем проветрив,-н Гяв нижней части карьера, Р 3 дне ра)ьяе)твеЩества, увеличАвак)щи 8 ГОГЛОщз., ю 5 ьспособность воздух ,а кими вещее) й .14могут быть вода, в)Д(но) Пар и ., гьП О и м 8 р 1. ("1:Обх)д 4 МО Гравегриькарьер глубинсй 500 и с угО., От(Осз мэтов а =- 450, с диаметрам,чнз 200 м, м 18;е,. рологические условия: инверсия температур у=- .-0,020 к/м, температура воздуха на дне (а = -20 ;, Время проветривания 2 ч,(-1 а вь(соте 100 м ат днз карьера над Гроветривземым Объемом равномерно распол ага 1 ат источники тепла, Это обеспечивает равномерность прогрева ззгрязненнаго воздуха па высоте в объеме, (аспдлаженнам ниже тепГОвых 4 сточникав, повышает мощность проветривания и увеличива 8 т начальную производительность вентилирующега потока по борту карьера кзк за счет проветривания отдельных загрязненных зон, тзк и всего ззгаязненного объема, Общая площадь излучающей поверхности источников тепла 180 м с темпера 2турой нагрева 1000 С, чт; создает уммарную тепловую мощность 150 МВт.Теплов;.е излучение создаваемое исОчниками тепла, направляют на дно карье- Га, Часть излучения, паахОдя через ззГрязченный воздух, пОГлощается им, чта Гривадит к ега нагреву, Другая часть поглощает.я горными породами, ограничивающими Объем проветривания, .и за счет нагрева дна и бортов карьера, расгОложенных ниже источников тепла, фармируЮТ., Я (О Н В ". т и В Н Ы 8 П 0 ГО К И П 0 0 ОТУ КЗ Р Ь Е Р З, граветргьзОщие ега, При интенсивности облучения горных пород 50 - 70 Вг/м температура их нагрева превысит температуру окружающего воздуха нз 11 - 2 С. Объю 4 карьераз, расположенный ниже уровня тепловых ястачникав, проветривается конвективными патоками, исходящими кзк От истОчни кав тепла, тзк и создаваемыми па борту кзрьерз ат нижней части карьера, Облучение нижней части карьера приведенной суммарной тепловой мощностью обеспечивает и)Ове 1 ривзние его за два асз,Г 1) и м 8 ,) 2. Начальные Данные как В римере 1, только у=- -0,0 б к/м. Излучение, создаваемое тецловь,ми источниками, направляют на дна карьера, Одновременна с облучением днз карьера измеряют температуру воздуха па глубине карьера, .антраль температуры Осуществляют следующим образам, В нескольких местах, разнсгмерна распределенных по периметру ;арьера, нз его барту на высоте устзнавли: ают .".,зтчикяемперзтуры, показания кОтО рых регистрируются на одном пульте, Па Охз;.:ения дз;чиков в каоди(атах (выса;а, теАперз (ург) строят линию температуры Гю высоте и сравнивают с линией адиабатическ(Г распределения. Отклонение линии В СТО)СНУ ИНВ 8 РСИОННОГО СОСТОЯНИЯ ГОВОРИТ 0 наличии инвеосианнОГО слоЯ, ВОЗ 14 ажны -:алев прогрессивные спосабь контролятемпературы, например, оптическое, лазерное, зондирование и прочее. Расчетами определено, что в результате облучения дна карьера через 1 ч в стометровом слое от дна карьера, наиболее загрязненном, происхо дит разрушение инверсии до адиабатического, При этом нижние слои воздуха, нагретые при облучении дна карьера, оказываются изолированными в наиболее глубокой части карьера слоями инверсии, 10 После этого излучение, создаваемое тепловыми источниками, направляют на борт карьера. При облучении борта карьера образуется конвективный поток, осуществляющий пробой инверсионного слоя в 15 карьере, что вызывает образование мощного восходящего потока нижних слоев воздуха, нагретых при облучении дна карьера, который существует и развивается эа счет гравитационных сил, Через 0,5 ч объем 20 карьера, находящийся ниже тепловых источников, будет проветрен.П р и м е р 3, Начальные данные как в примерах 1 и 2. Относительная влажность воздуха в нижней части карьера 60 ф. 25Излучение, создаваемое тепловыми источниками, направляют на дно карьера. Одновременно с облучением в нижней части карьера, на дне, распыляют вещества, увеличивающие поглощающую способностьвоздуха, Такими веществами могут быть вода, водяной пар и т. и., для распыления которых можно применять дождевальные установки, установки,. создающие водновоздушные паровые струи (НККВМ, УМПи др.).Для повышения поглощающей способности воздуха на 30; (что обеспечивает снижение общего времени проветриванияна 0,5 ч) установкой УМП, например, в течение 1 ч распыляется 10 т воды. В результате распыления воды относительная влажность в нижней части карьера повышается до 80;4, что увеличивает прямое поглощение излучения. Таким образом, в нижней части карьера создается парниковый эф 304045 фект, а повышенная влажность воздуха дополнительно увеличивает архимедову силу,Для осуществления способа можно применять электрические инфракрасные излучатели, газовые инфракрасные излучатели или излучатели на другом виде топлива, Так в качестве электрических излучателей могут использоваться лампы типа ИКЗ и другие, трубчатые электронагреватели ТЭН и др. В качестве газовых излучателей - Марс, ГИИВА, ГИИВА, ГБП и др,Формула изобретения1. Способ проветривания карьера,включающий образование конвективныхпотоков с помощью источников тепла, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности проветривания карьераза счет увеличения мобильности процессапроветривания и увеличения начальноймощности конвективных потоков, источники тепла устанавливают над проветриваемым объемом по периметру борта карьера,направляют тепловое излучение, создаваемое источниками тепла, на поверхность, ограничивающую объем проветривания,2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что тепловое излучение, создаваЕмоеисточниками тепла, направляют на противоположный от источника тепла борт и на днокарьера.3, Способ попп, 1 и 2, отл ича ю щий с я тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на проветривание при глубоких инверсиях, поверхность, ограничивающуюобъем проветривания, облучают до получения адиабатического распределения температур в объеме проветривания, после чегооблучают борта карьера,4. Способ пои. 1, отл ич а ю щийс ятем, что одновременно с облучением поверхности, ограничивающей объем проветривания, на дне карьера распыляют вещества,увеличивающие поглощающую способностьвоздуха.гЗакаа 3298 Тираж Под ВНИИПИ Государственно а комитета по иэобретениям и 11%35, Уоскеа, Ж, Раушская набисноеоткрытиям при ГКНТ СССР4/5