Устройство для снижения воздухопроницаемости надшахтного здания

(46) 23,01,93. Бюл. М 3 (71) Красноярский инс лов им.М,И. Калинина (72) В,Н. Сатаров и А.В (56) Ушаков К.З. и д предприятий. М.: НедАвторское свидете М 1145154, кл, Е 21 Р итут цветных метал. Сатаров р. Аэрология ра, 1987, с. 33 льство СССР 1/00, 1983. рных(54) УСТРОЙСТВО ДЛДУХОП РОНИ ЦАЕМОЗДАНИЯ(57) Использование:Сущность изобретени Я СНИЖЕНИЯ ВОЗТИ НАДШАХТНОГО роветривание шах : устройство состои значительоложенных - а етривания ьздухоп оГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовачо для проветривания шахт.Известны устоойства для снижения воздухопроницаемости надшахтного здания путем применения совершенных герметиков, элементов конструкции здания, оборудования шлюзов, установки воздушных клапанов, соединительных воздуховодов,Существенными признаками устройств, которые имеют сходство с признаками заявленного, является снижение воздухопроницаемости путем применения совершенных конструкций нддшдхтного здания и шлюзов, воздушных клапанов, использование малопористых материалов, эластичных герметиков,Недостатком перечисленных технических решений является потеря во р ницаемости устройств в процессе из воздушных клапанов, шлюзов надшахтного здания, клапана для перекрытия устья ствола, вентиляционного канала, соединенного с надшахтным зданием и каналом вентилятора. В вентиляционном канале у надшахтного здания установлен регулятор расхода воздуха. Вентиляционный канал присоединен к входному каналу на всосе нагнетающего вентилятора или к выходному каналу у диффузора всасывающего вентилятора, Устройство может содеожать второй вентиляционный канал с регулятором расхода воздуха, который соединен с местом соединения вентиляционного и воздухоподающего каналов шахты, 1 з.п, ф-лы, 4 ил,эксплуатации под воздействиемного давления воздуха близ распвентиляторов главного пров(В ГП),Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявленному изобретению является устройство для снижения воздухопроницаемости надшэхтного здания при нэгнетательном проветривании шахты, выбранное в качестве прототипа,Общими существенными признаками прототипа и заявленного объекта изобретения является соединение надшахтного здания вентиляционным каналом с каналом ВГП для выравнивания давления в надшахтном здании с атмосферным давлением.Недостатками прототипа, которые устраняются предлагаемым изобретением, являются;- возможность применения устройства только при нагнетательном способе проветривания шахты;- создание избыточного давления внутри надшахтного здания по сравнению с наружным атмосферным давлением;- установка дополнительного вентилятора, соответствующего по напору максимальномудавлению ВГП;- возможюфсть неустойчивой работы ВГП совместно с дополнительным вентилятором, вклю 4 енномнавстречу ВГП.Целью изобретения является снижение потерь вбздуха йодаваемог: шахту д счет выравнивания давления между надшахтным зданием и атмосферой при нагнетательном и всасывающем проветривании и снижение энергетических затрат в холодный период года за счет использования теплого рудничного воздуха.Сущность устройства и его отличительные признаки в том, что оно снабжено дополнительным вентиляционным каналом, соединяющим канал ВГП с вентиляционным или воздухоподающим каналом шахты, Дополнительный вентиляционный канал присоединен к входному каналу на всосе нагнетающего вентилятора или к выходному каналу у диффузооа всасывающего ВГП, Регулятор расхода воздуха у нэдшахтного здания служит для создания внутри надшахтного здания давления равного наружному атмосферному давлению. Регулятор в дополнительном канале выполнен в виде ляды и предназначен для получения плюсовой температуры воздуха в воздухоподающем стволе шахты в холодный период года путем смешивания атмосферного воздуха с теплым воздухом исходящим из шахты.При необходимости воздух исходящий из шахты очищают от пыли и избыточной влаги. Содержание вредных газов в исходящем из шахты воздухе не превышает допустимых санитарных норм, При массовых взрывах в шахте, когда содержание вредных и ядовитых газов в исходящем воздухе большое, испорченный воздух можно направлять в атмосферу.Предложенное устройство поясняется схемами на фиг, 1, 2, 3, 4.Принципиальные схемы устройства применительно к нагнетательному и всасывающему способам проветривания шахты приведены на фиг. 1, 2 соответственно, На фиг, позициями обозначены: 1 - надшахтное здание, 2 - регулятор расхода воздуха, 3 - вентиляционный канал, 4 - канал всасывающей будки или диффузора, 5 - дополнительный вентиляционный канал, 6 - входной или выходной канал ВГП, 7 - ВГП,5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 8 - воздухоподающий или вентиляционный канал ВГП, 9 - регулятор расхода воздуха, вентиляционный или воздухоподающий канал шахты на фиг. не указан,Изобретение выполняется следующим образом,При нагнетательном способе проветривания шахты (фиг, 1) вентиляционный канал 3 через входной канал 6 соединяется со всосом нагнетающего ВГП 7, подающего воздух в шахту, К входному каналу 6 одновременно подсоединяется дополнительный вентиляционный канал 5, соединенный с вентиляционным каналом вентиляционного ствола шахты.В случае всасывающего способа проветривания шахты фиг. 2), вентиляционный канал 3 подключается к выходному каналу 6 всасывающего ВГП 7. Одновременно к выходному каналу 6 подсоединяется дополнительный вентиляционный канал 5, соединенный с воздухоподающим каналом вспомогательного ствола шахты. На фиг. 1 и 2 положение ляды показано для теплого периода года, когда она полностью перекрывает канал 5.Работа устройства также в теплый период года поясняется на схемах вентиляционных соединений и развертках депрессиограмм. При нагнетательном способе проветривания шахты (фиг. 3) воздух за счет разрежения на всосе нагнетающего ВГП поступает по каналу всасывающей будки ОА из атмосферы и одновременно по вентиляционному каналу АЕ к узлу А и далее к узлу В через входной канал ВГП, Вентилятор нагнетает воздух по воздухоподающему каналу ВС, через сопряжение канала со стволом в точке С, в шахту и одновременно через устье ствола СД в надшахтное здание, представленное на схеме ветвью ДЕ. В точке Д, соответствующей месту установки воздушного клапана устья ствола, избыточное давление снижается, по сравнению с избыточным давлением в точке С, и в ветви ДЕ образуется точка нулевой депрессии под действием избыточного давления в точке Д и разрежения в точке Е, соответствующей концу вентиляционного канала ЕА,Из схемы на фиг, 4 видно, что при всасывающем способе проветривания шахты, установленный в точке В ВГП создает разрежение в вентиляционном канале ВС, шахте и устье ствола СД. На участках сети ВА, АО и АЕ вентилятор создает избыточное давление. При давлениях в точках Д и Е различного знака в ветви ДЕ будет образована точка нулевой депрессии,Дополнительный вентиляционный канал в теплый период года перекрывается1789726 лядой. Исходящий из шахты воздух при нагнетательном способе проветривания удаляется по вентиляционному каналу шахты в атмосферу. При всасывающем способе проветривания шахты исходящий воздух выдается по каналу диффузора, а подается по воздухоподающему каналу вспомогательного (воздухоподающего) ствола шахты.Таким образом, путем выравнивания давления между надшахтным зданием и наружной атмосферой достигается цель изобретения - снижаются потери воздуха при работе В ГП как на нагнетание, так и отсасывание воздуха,В холодный период года ляда 2 в дополнительном вентиляционном канале 5 открывается, как показано на фиг. 1, 2, Исходящий из шахты теплый воздух смешивается с холодным атмосферным воздухом и подается в шахту для проветривания. Расход исходящего из шахты воздуха, используемого повторно, регулируется лядой 2 в зависимости от температуры наружного атмосферного воздуха и температуры рудничного воздуха, Использование теплого рудничного воздуха для обогрева ствола, надшахтного здания позволяет отказаться от калориферов, отопления надшахтного здания и душирования подогретым воздухом устья ствола. Достигаемый положительный эффект при реализации данного свойства изобретения выражается в снижении энергетических затрат на обогрев ствола шахты и надшахтного здания,Для достижения максимального положительного эффекта соединительные воздуховоды выполняют утепленными или подземными. Очистку воздуха от пыли и избытка влаги осуществляютс помощью известных устройств, которые могут быть установлены в дополнительном вентиляционном канале.В условиях конкретной шахты обычным порядком определяют давление и производительность ВГП, утечки воздуха через надшахтное здание, По величине утечек воздуха находят площадь поперечного сечения канала, приняв скорость движения воздуха по каналу оптимальной, не превышающей 15 м/с. Приняв, по конструкфо;. мула изобретения1, Устройство для снижения воздухопроницаемости надшахтного здания, включающее воздушные клапаны и шлюзы надшахтного здания, клапан для перекрытивным соображениям, длину вентиляционного канала и его периметр, определив значение коэффициента аэродинамического сопротивления трения, рассчитывают со противление вентиляционного канала,Далее, по данным типовых диффузоровВГП определяют аэродинамическое сопротивление диффузора йд (Па с /мб) и из ра 2вен ства10% Яд (Ов Он.з) =(Вс.в+Яр ) Он.з2 находят сопротивление регулятора расходавоздуха йр (Па с/м)15Йр = Йд (Ов/Он.з. 1) Вс.в. гдзе Ов - производительность вентилятора,м /с; Он.з. - расход воздуха через надшахт 20 ное здание,м /с; Яс,в, - аэродинамическое з сопротивление вентиляционного канала,Па с /м . По величине сопротивления регулятора расхода воздуха находят площадь его живо 25 го сечения по формулеЯр = Я/(0,65+0,84 3 ). В процессе эксплуатации устройства площадь живого сечения регулятора расхода воздуха может изменяться до получения нулевой разности давления между надшахтным зданием и наружной атмосферой,Площадь живого сечения дополнительного вентиляционного канала в месте установки ляды и площадь его поперечного сечения находят в аналогичном порядке,Технико-экономические преимущества 40 при применении устройства в сравнении спрототипом заключаются в следующем;- снижаются потери воздуха, подаваемого в шахту при нагнетательном и всасывающем способе проветривания шахты;- снижаются энергетические затраты напроветривание шахты и подогрев воздуха вхолодный период года;- повышается эффективность проветривания шахты и безопасность работ, 50 тия устья ствола, канал вентилятора, соединенный с надшахтным зданием вентиляционным каналом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь воздуха, подаваемого в шахту, путем уменьшения уте 1789726чек воздуха выравниванием давления между надшахтным зданием и атмосферой при нагнетательном и всасывающем проветривании, устройство снабжено регулятором расхода воздуха, установленным в вентиляционном канале у надшахтного здания для выравнивания давления внутри надшахтного здания до атмосферного, а вентиляционный канал присоединен к входному каналу на всосе нагнетающего вентилятора или к выходному каналу у диффузора всасывающего вентилятора.2, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения энергетических затрат в холодный период года за счет использования теплого рудничного воздуха, устройство снабжено дополнительным вентиляционным каналом с регулятором расхо да воздуха, причем дополнительныйвентиляционный канал сообщен с местом соединения вентиляционного или воздухоподающего каналов шахты соответственно и другим концом с входным или выходным 1 р каналом на всосе нагнетающего вентилятора или у диффузора всасывающего вентилятора, а регулятор расхода воздуха в дополнительном вентиляционном канале выполнен в виде ляды,1789726 Ь Е актор Т.Куркова Т Корректор И,Муска аказ 337 Тиражф Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина