способ предотвращения подсосов воздуха через устье воздуховыдающего вентиляционного ствола

Формула изобретения

Способ предотвращения подсосов воздуха через устье воздуховыдающего вентиляционного ствола, включающий удаление подсосов воздуха из надшахтного здания с помощью вентиляторной установки, отличающийся тем, что в надшахтном здании устанавливают первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки, выхлоп которой направляют над устьем ствола во вторую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки, из которой воздух выходит в атмосферу, причем от устья ствола к первой камере смешения эжектирующей вентиляторной установки выполняют канал, по которому проходит воздух из устья ствола в первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки, а в сопло первой камеры смешения эжектирующей вентиляторной установки подают воздух, выходящий из вентиляторной установки главного проветривания, при этом подсосы воздуха из надшахтного здания удаляют эжектированием через вторую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки в атмосферу, таким образом над устьем ствола выполняют воздушную завесу потокам подсосов, идущим из надшахтного здания, а данная завеса не препятствует прохождению грузоподъемных сосудов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для снижения потерь воздуха через поверхностные сооружения вентиляционных стволов шахт и рудников.

Известен способ предотвращения подсосов воздуха через устье воздуховыдающего вентиляционного ствола, состоящий в разделении перегородкой верхней части вентиляционного ствола на два канала, по первому каналу шахтный воздух проходит в канал, соединяющий ствол с вентилятором, а по второму шахтный воздух проходит выше места соединения ствола с вентилятором, таким образом, что препятствует прохождению подсосов воздуха через устье ствола (см. а.с. СССР 1686179 кл. E 21 F 1/00, 1991).

Недостатком известного технического решения является недостаточная эффективность, ввиду ограниченности применения на стволах, используемых в технологических процессах доставки руды на поверхность.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, состоящий в создании разряжения в надшахтном здании специальным вентилятором, при этом в устье ствола не проходят подсосы воздуха из надшахтного здания (см. Ксенофонтова А.И. Справочник по рудничной вентиляции - М., Госгортехиздат, 1962, 691 с.).

Недостатком известного технического решения является необходимость применения дополнительного вентилятора, что вызывает увеличение энергозатрат на проветривание рудника.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности предотвращения подсосов воздуха через устье воздуховыдающего вентиляционного ствола, основанной на использовании энергии потока эжектирующего подсосы воздуха из надшахтного здания, при этом эжектирующий поток поступает из вентиляторной установки главного проветривания.

Поставленная цель в предложенном способе достигается тем, что в надшахтном здании устанавливают первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки, выхлоп которой направляют над устьем ствола во вторую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки, из которой воздух выходит в атмосферу, причем от устья ствола к первой камере смешения эжектирующей вентиляторной установки выполняют канал, по которому проходит воздух из устья ствола в первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки, а в сопло первой камеры смешения эжектирующей вентиляторной установки подают воздух, выходящий из вентиляторной установки главного проветривания, при этом подсосы воздуха из надшахтного здания удаляют эжектированием через вторую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки в атмосферу, таким образом над устьем ствола выполняют воздушную завесу потокам подсосов, идущим из надшахтного здания, а данная завеса не препятствует прохождению грузоподъемных сосудов.

В сравнении с известным прототипом, имеющим дополнительную вентиляторную установку, в предложенном способе используется энергия потока воздуха, выходящего из вентиляторной установки главного проветривания.

В предлагаемом техническом решении используется скоростное разряжение, создаваемое на выхлопе вентиляторной установки главного проветривания для эжектирования воздуха из устья ствола и подсосов воздуха из надшахтного здания, таким образом исключается прохождение подсосов воздуха через устье ствола.

На фиг. 1 представлена схема исполнения предлагаемого способа предотвращения подсосов воздуха через устье воздуховыдающего вентиляционного ствола, где позициями обозначены: 1 - воздуховыдающий вентиляционный ствол, 2 - канал, соединяющий ствол с вентиляторной установкой главного проветривания, 3 - вентиляторная установка главного проветривания, 4 - диффузор вентиляторной установки главного проветривания, 5 - канал от диффузора вентиляторной установки главного проветривания до сопла, 6 - надшахтное здание, 7 - первая камера смешения эжектирующей вентиляторной установки, 8 - сопло эжектора, 9 - вторая камера смешения эжектирующей вентиляторной установки, 10 - поток шахтного воздуха, 11 - поток воздуха, проходящий через устье ствола, 12 - подсосы воздуха через надшахтное здание, 13 - воздух, поступающий из вентиляторной установки главного проветривания, 14 - эжектируемые подсосы воздуха, 15 - поток воздуха, выходящий из первой камеры смешения эжектирующей вентиляторной установки, 16 - поток воздуха поступающий в атмосферу, 17 - поток воздуха выходящий из сопла эжектора, 18 - канал соединяющий устье ствола и вход в первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки.

На фиг. 2 представлена схема исполнения предлагаемого способа предотвращения подсосов воздуха через устье воздуховыдающего вентиляционного ствола, вид сверху, где позициями обозначены: 1 - воздуховыдающий вентиляционный отвод, 3 - вентиляторная установка главного проветривания, 4 - диффузор вентиляторной установки главного проветривания, 5 - канал от диффузора вентиляторной установки главного проветривания до сопла, 6 - надшахтное здание, 7 - первая камера смешения эжектирующей вентиляторной установки, 8 - сопло эжектора, 9 - вторая камера смешения эжектирующей вентиляторной установки, 11 - поток воздуха, проходящий через устье ствола, 12 - подсосы воздуха через надшахтное здание, 13 - воздух, поступающий из вентиляторной установки главного проветривания, 14 - эжектируемые подсосы воздуха, 15 - поток воздуха, выходящий из первой камеры смешения эжектирующей вентиляторной установки, 16 - поток воздуха, поступающий в атмосферу, 17 - поток воздуха, выходящий из сопла эжектора, 18 - канал, соединяющий устье ствола и вход в первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки.

Работа способа выглядит следующим образом. По воздуховыдающему вентиляционному стволу 1 за счет разряжения создаваемого вентиляторной установкой главного проветривания 3 движется поток шахтного воздуха 10, который направляется через канал, соединяющий ствол с вентиляторной установкой главного проветривания 3 и саму вентиляторную установку главного проветривания 3, в диффузор 4 вентиляторной установки главного проветривания, далее воздух, поступающий из вентиляторной установки главного проветривания 13, проходит канал от диффузора вентиляторной установки главного проветривания до сопла 6 и подается в сопло эжектора 8, из сопла эжектора 8 воздух, поступающий из вентиляторной установки главного проветривания 13, выходит в виде эжектирующего потока 17, который поступает в первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки 7, (за счет эжектирующего эффекта) всасывает воздух, движущийся через устье ствола 11 по каналу, соединяющему устье ствола и вход в первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки 18, воздух из первой камеры смешения 7 эжектирующей вентиляторной установки общим потоком 15 поступает во вторую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки 9, который поступает во вторую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки 9, (за счет эжектирующего эффекта) всасывает эжектируемые подсосы воздуха 14, которые проникают в надшахтное здание 6 потоками подсосов воздуха 12 через неплотности в надшахтном здании 6, из камеры смешения 9 выходят общим потоком воздуха, поступающим в атмосферу 16, эжектирующий поток 15 и эжектируемые подсосы воздуха 14.

Предлагаемое техническое решение будет испытано на руднике СКПРУ-1 ОАО "Сильвинит" в третьем квартале 1997 г.

По сравнению с известным техническим решением прототипом предложенное техническое решение позволит снизить энергозатраты на проветривание рудников и повысить надежность проветривания, что скажется на безопасности отработки полезных ископаемых подземным способом.