ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ПОДЗЕМНОЙ ВЫРАБОТКИ

Техническое решение относится к горному делу и строительству, а именно к шумопоглощающим устройствам, устанавливаемым, например, в вентиляционных шахтах для подавления или снижения уровня шума до пределов, безопасных для людей, как под землей, так и на поверхности вблизи подземных выработок.

Известен глушитель шума для тоннельной вентиляции метрополитена, содержащий установленную в канале на пути движения потока воздуха панель, выполненную из модулей, каждый из которых содержит полые элементы с оболочкой в форме линзы с выпуклой перфорированной поверхностью, заполненной шумопоглощающим материалом из стекловолокна и супертонкого базальтового волокна и резонаторами Гельмгольца (см., например, патент РФ 2137214, М.Кл. G 10 K 11/00, F 01 F 8/00, опубл.1999).

Недостатками указанного глушителя являются его конструктивная сложность и дороговизна, а также узкая область применения, поскольку он не может быть установлен, например, в приточной системе вентиляции метрополитена, работающей в летнее время года, из-за неизбежного вброса вредоносных частичек волокна из глушителя в заполненные пассажирами помещения.

Наиболее близким решением к предлагаемому по технической сути и достигаемому результату является глушитель шума для подземной выработки, включающий размещенные вдоль стен выработки облицовочные и промежуточные панели из звукопоглощающего монолитного материала и резонаторы, выполненные в облицовочных панелях, при этом в каждой промежуточной панели по всей ее длине выполнены поперечные сквозные отверстия для одновременного поглощения звуковых волн на высоких и низких частотах (см., например, авторское свидетельство СССР 178934, М.Кл. F 04 D 29/66, опубл. 1966) - прототип.

Основным недостатком вышеописанного глушителя-прототипа является низкая эффективность его в работе, поскольку панели неравномерно омываются звуковым потоком и звуковые волны в резонаторах поглощаются только в местах сообщения сквозных отверстий в промежуточных панелях со сквозными отверстиями резонаторов в облицовочных панелях. Кроме того, глушитель-прототип имеет большой вес из-за высокой плотности монолитных панелей, которая также является причиной недостаточной эффективности подавления низкочастотных и высокочастотных волн.

Задачей предлагаемого технического решения является создание такого глушителя, который обладает высокой эффективностью шумопоглощения в условиях подземной выработки при небольшом весе его и низкой себестоимости изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в глушителе шума подземной выработки, содержащем резонаторы и размещенные вдоль стен выработки облицовочные и промежуточные панели из звукопоглощающего материала, промежуточные панели выполнены двухслойными и состоящими из высокопористых блоков на основе керамзитового гравия фракции 5-10 мм в качестве заполнителя и цемента марки от 400 до 500 в качестве вяжущего вещества, при этом между слоями каждой промежуточной панели имеется зазор, закрытый по свободным торцам панели полуцилиндрическими блоками из указанного высокопористого материала.

Сущность изобретения, а также его достоинства станут более очевидными из нижеследующего подробного примера его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1 - общий схематический вид в плане глушителя по настоящему изобретению, установленного в вентиляционном ходке подземной выработки;
фиг. 2 - схематический вид в перспективе на отдельный блок из высокопористого керамзитобетона.

Как показано на фиг.1, предлагаемый глушитель шума содержит размещенные вдоль стен выработки 1 облицовочные 2 и промежуточные 3 панели из звукопоглощающего материала. В данном случае таким материалом является керамзитобетон. Для его приготовления используют в качестве заполнителя керамзитовый гравий с размерами фракции 5-10 мм, а в качестве вяжущего применяют цемент марки 400 или 500 в объемном соотношении 4:1. Плотность образца из указанного материала находится в пределах 700-750 кг/м³. Из этого материала изготовлены блоки 4 в форме параллелепипеда с размерами 180х360х360, из которых собраны промежуточные панели 3, состоящие из двух слоев, между которыми имеется зазор 5 в виде щели по всей площади панели. По свободным торцам панелей 3 (в данном случае по вертикальным переднему и заднему торцам панелей) зазор закрыт полуцилиндрическими блоками 6 из того же высокопористого керамзитобетона.

Работает глушитель следующим образом.

Звуковые волны высокой и низкой частоты от мощной вентиляционной установки достигают глушителя и стремятся частично обтекать (обволакивать) облицовочные 2 и промежуточные 3 панели. При этом, попадая в зону промежуточных панелей 3, звуковая волна плавно изменяет направление распространения благодаря наличию торцевых полуцилиндрических блоков 6. Основная же часть звуковой волны благодаря наличию сквозных пор в материале заявленного состава проходит поперек и вдоль панелей 2 и 3, отражается от стенок выработки 1 и проходит в щелевидные зазоры 5 между слоями промежуточных панелей 3. Причем высокочастотная составляющая звуковых волн поглощается в основном высокопористым материалом панелей, а средне- и низкочастотные волны проходят через поры в зазоры 5 панелей 3, резко снижая при этом скорость распространения и, следовательно, поглощаясь этими же панелями. Сквозные поры в блоках 4 совместно со щелевидными зазорами 5 между слоями промежуточных панелей 3 служат в данном случае в качестве резонаторов, поглощающих звуковые волны низкой частоты.

Таким образом, благодаря выполнению промежуточных панелей из высокопористых блоков с особыми заявленными характеристиками и наличию закрытой воздушной прослойки между слоями панелей при работе глушителя проявляется неожиданный технический эффект - поглощение звука на низких и высоких частотах единым конструктивным элементом, а именно - промежуточной панелью.

Как видно из вышеизложенного, благодаря совокупности существенных признаков, перечисленных в формуле данного изобретения и раскрытых в примере осуществления последнего, получен глушитель простой и легкой конструкции, обладающий высокой эффективностью шумопоглощения вследствие нового технического эффекта, заключающегося в одновременном поглощении звуковых волн разной частоты при прохождении их сквозь промежуточные панели глушителя.