Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проветривании глубоких карьеров трубопроводным способом.

Известен способ проветривания глубоких карьеров, включающий удаление загрязненного воздуха из застойных зон по соединенному с воздуходувной машиной эластичному нагнетательному рукаву, удерживаемому в выработанном пространстве карьера системой тросов и силой избыточного статического давления транспортируемого по рукаву воздуха (патент РФ №2052126, опубл. 10.01.1996, бюл. №1).

Недостатком данного способа проветривания является невозможность реверсирования воздушного потока для подачи по рукаву свежего воздуха в застойные зоны карьера.

Известен способ проветривания, включающий удаление загрязненного воздуха из застойных зон с помощью воздуходувной машины через осевой эластичный канал надувного трубопровода, удерживаемого в выработанном пространстве карьера системой тросов и силой избыточного статического давления воздуха внутри надувной стенки трубопровода, и перемещение трубопровода в застойных зонах посредством тросового подъемного элемента (авт. свид. СССР №775337, опубл. 30.10.1980, бюл. №40).

Недостатком известного способа проветривания, принятого за прототип, является низкая эффективность его применения в крупных застойных зонах в связи с малым радиусом активного действия всасывающего отверстия трубопровода, сложностью его перемещения в карьере и слабой интенсивностью разбавления загрязнений на периферии пылегазовых скоплений.

Задачей изобретения является расширение зоны активного действия вентиляционного трубопровода.

Достигается это тем, что в способе проветривания глубоких карьеров, включающем удаление загрязненного воздуха из застойных зон с помощью воздуходувной машины через осевой эластичный канал надувного трубопровода, удерживаемого в выработанном пространстве карьера системой тросов и силой избыточного статического давления внутри надувной стенки трубопровода, и перемещение трубопровода в застойных зонах, процесс удаления загрязненного воздуха из застойных зон сопровождают его наддувом с периферии пылегазовых скоплений к всасывающему отверстию посредством струй свежего воздуха, подаваемого из выпускных отверстий на внешней поверхности надувной стенки трубопровода, необходимые для формирования струй избыточное статическое давление и расход свежего воздуха внутри надувной стенки обеспечивают с помощью дополнительной воздуходувной машины, а перемещением трубопровода в застойных зонах управляют путем регулирования суммарного импульса истекающих из выпускных отверстий струй.

Отличительные признаки - наддув загрязненных воздушных масс с периферии пылегазовых скоплений к всасывающему отверстию вентиляционного трубопровода посредством струй свежего воздуха, подаваемого из выпускных отверстий на внешней поверхности надувной стенки трубопровода, поддержание с помощью дополнительной воздуходувной машины необходимых для формирования струй избыточного статического давления и расхода свежего воздуха внутри надувной стенки трубопровода и перемещение трубопровода в застойных зонах путем регулирования суммарного импульса истекающих из выпускных отверстий воздушных струй. Эти признаки обеспечивают повышение интенсивности разбавления нелокализованных загрязнений на периферии пылегазовых скоплений, расширение зоны активного действия всасывающего отверстия трубопровода и упрощение процесса его перемещения в карьере.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности проветривания крупных застойных зон глубоких карьеров трубопроводным способом за счет расширения зоны активного действия вентиляционного трубопровода.

Предлагаемый способ проветривания глубоких карьеров поясняется чертежом, где 1 - надувной трубопровод; 2 - тросовая растяжка; 3 - тросовые подвески; 4 - хомут с уголком для крепления тросовой растяжки; 5 - анкерное крепление тросовой растяжки; 6 - нагнетательная воздуходувная машина; 7 - надувная стенка трубопровода; 8 - внешняя оболочка надувной стенки; 9 - внутренняя оболочка надувной стенки; 10 - глухой кольцевой торец надувной стенки; 11 - всасывающее отверстие трубопровода; 12 - всасывающий вентилятор; 13 - осевой канал трубопровода; 14 - выпускные отверстия с соплами; 15 - радиальные перегородки; 16 - нижняя фиксированная точка трубопровода.

Способ осуществляется следующим образом.

Оболочку эластичного надувного трубопровода 1 с тросовой растяжкой 2 и подвесками 3 укладывают на нерабочем борту и на дне карьера, после чего обустраивают точки крепления трубопровода к борту. Вместе с тем один конец тросовой растяжки 2 крепят с помощью хомута 4 к свободному концу трубопровода, а другой ее конец фиксируют анкерным креплением 5 на борту карьера. Далее с помощью воздуходувной машины 6 заполняют свежим воздухом с поверхности надувную стенку 7 трубопровода, ограниченную внешней 8 и внутренней 9 цилиндрическими оболочками и глухим кольцевым торцом 10. Под действием сил избыточного статического давления воздуходувной машины 6 в надувной стенке 7 возникают продольные касательные напряжения, распрямляющие не прикрепленный к борту карьера концевой участок трубопровода 1. Одновременно под действием сил давления на глухой торец 10 надувной стенки 7 в напряженное состояние приводится тросовая растяжка 2. В результате трубопровод 1 принимает рабочее положение с размещением его всасывающего (приемного) отверстия 11 в зоне пылегазовых скоплений над дном карьера.

Затем включают в работу вентилятор 12, присоединенный со стороны всасывающего патрубка к осевому каналу 13 трубопровода 1. Эта машина обеспечивает разрежение у приемного отверстия 11 и транспортировку загрязненного воздуха по осевому каналу 13 из застойной зоны за пределы карьера. Одновременно с процессом удаления загрязнений на периферию проветриваемой зоны подается свежий воздух. Струи свежего воздуха формируются в выпускных отверстиях с соплами 14 за счет работы нагнетательной воздуходувной машиной 6, обеспечивающей необходимые избыточное статическое давление и расход воздуха в надувной стенке 7.

Для компенсирования сил избыточного давления на осевой канал 13 трубопровода и обеспечения круглой формы его поперечного сечения статические усилия на внешнюю 8 и внутреннюю 9 оболочки надувной стенки 7 перераспределяют с помощью радиальных перегородок 15, выполненных из прочной перфорированной аэростатной ткани.

Перемещение мобильной части трубопровода 1 осуществляют за счет реактивных сил, возникающих при истечении струй свежего воздуха из отверстий с соплами 14. Регулирование суммарного импульса воздушных струй выполняют с помощью заслонок с тросовой тягой или индивидуальным приводом. Например, для поворота концевой части трубопровода 1 вокруг фиксированной точки 16 против часовой стрелки открывают отверстия 14 на правой стороне трубопровода при закрытых отверстиях на левой стороне. Струи воздуха, истекающие из отверстий 14, участвуют не только в процессе перемещения всасывающего отверстия 11 трубопровода 1 по застойной зоне, но и нормализуют состав воздуха на периферии пылегазовых скоплений, т.е. в той части застойной зоны, где основная масса загрязняющих веществ была предварительно удалена по осевому каналу 13 трубопровода, а также генерируют поперечные воздушные волны для наддува загрязнений к всасывающему отверстию. Кроме использования реактивных сил перемещение концевой части надувного трубопровода 1 можно осуществлять с помощью одной или двух канатных лебедок, установленных вне проветриваемого участка.

Применение предлагаемого способа в крупных застойных зонах глубоких карьеров позволяет повысить эффективность их трубопроводного проветривания.