Спосіб кондиціонування рудникового повітря

Реферат: UA 81869 U UA 81869 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої промисловості, а саме до кондиціонування повітря в рудникових виробках, і може бути використана для нормалізації мікроклімату та забезпечення безпеки робіт на великих глибинах вугільних шахт в вибоях з високою температурою навколишніх порід. Відомий спосіб кондиціонування повітря в гірничих виробках глибоких шахт (Щербань А.Н. Руководство по регулированию теплового режима шахт. М.: Недра, 1977, 360 с), який заснований на функціонуванні трьох контурів робочих тіл для виробництва і транспорту холоду з остаточною його передачею вентиляційному потоку повітря в четвертому контурі. Як холодоагент частіше використовують фреон. Недоліками відомого способу є складність виробничих операцій, високі капітальні витрати і низька ефективність використання холоду. Відомий спосіб (патент України № 57292, МПК E21F3/00, 2006) нормалізації мікроклімату в підготовчих вибоях глибоких шахт, що включає забір і подачу рудникового повітря в вибій виробки, який піддають охолоджуванню за допомогою холодильної установки, змонтованої на пересувному візку та розташованої в підготовчій виробці. При цьому подачу рудникового повітря здійснюють по прогумованому повітропроводу. Недоліками указаного способу є високі капітальні витрати, що пов'язані з використанням для кожної виробки окремої холодильної установки. Відомий спосіб кондиціонування рудникового повітря (патент України № 68698, МПК E21F 3/00, 2012), що передбачає охолодження повітря в підземній камері за допомогою артезіанської води, що циркулює в гідравлічних завісах і в контактному вловлювачі вологи. При цьому охолодження рудникового повітря в підземній камері здійснюють за допомогою водоповітряної суміші, яку утворюють пневматичним розпиленням артезіанської води і охолоджують її за рахунок адіабатичного розширення стиснутого повітря. Недоліком цього способу є необхідність створення підземної камери і використання артезіанської води. Найбільш близьким по суті та отриманому технічному результату є спосіб кондиціонування рудникового повітря в зоні гірничих робіт (патент України № 53467, МПК E21F 3/00, 2006), який включає попереднє ступеневе охолодження повітря в дільничних виробках, а потім його розосереджено охолодження при входженні в робочі вибої за допомогою холодної води, що циркулює по трубопроводу. Недоліком відомого способу є необхідність здійснення попереднього ступеневого охолодження повітря перед входженням його в робочі вибої, що збільшує енергетичні витрати та ускладнює необхідне обладнання. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу охолодження рудникового повітря за рахунок забезпечення теплообміну між повітрям та холодною шахтною водою розосереджено в дільничних виробках та в робочих вибоях. Поставлена задача вирішується тим, що у способі кондиціонування рудникового повітря, що включає охолодження повітря в межах заданої температури за допомогою холодної води, яка циркулює по трубопроводу, який розташовують в робочих вибоях згідно з корисною моделлю, рудникове повітря подають по внутрішній трубі коаксіального трубопроводу, а по внутрішньому його об'єму між зовнішньою та внутрішньою трубами прокачують шахтну воду, при цьому коаксіальний трубопровід необхідної довжини формують з окремих модульних секцій, кожна з яких обмежена фланцями, що герметично замикають її внутрішній об'єм, крім цього, на зовнішній трубі кожної секції встановлюють вхідний та вихідний штуцери для перекачки води між секціями. Використання заявленого способу дозволяє зменшити витрати на охолодження повітря та підвищити ефективність цього процесу. Причинно-наслідковий зв'язок між ознаками корисної моделі і отриманим технічним результатом реалізується таким чином. Відомо використання для охолодження повітря процесу теплообміну між рудниковим повітрям та охолодженою водою, що циркулює по трубопроводу та діє як хладагент. Ефективність цього процесу визначають по кількості тепла, яке поглинає циркулююча вода. Ця величина при проходженні повітря по коаксіальному трубопроводу збільшується не менш як у 1,5 разу, внаслідок одночасного теплообміну між водою і повітрям, що подають по внутрішній трубі трубопроводу, і повітрям, що оточує трубопровід. Крім цього, використання як хладагент шахтної води, яка в холодному стані і в достатній кількості є у кожній шахті, значно зменшує собівартість процесу охолодження. На кресленні приведений поперечний розріз секції коаксіального трубопроводу, де 1 фланець, 2 - зовнішня труба, 3 - штуцер, 4 - внутрішня труба. 1 UA 81869 U 5 10 Спосіб кондиціонування рудникового повітря реалізують таким чином. Рудникове повітря за допомогою вентилятора (не показаний) подають по внутрішній трубі 4 коаксіального трубопроводу, а холодну шахтну воду прокачують за допомогою гнучких шлангів (не показані) і штуцерів 3 по простору між зовнішньою 1 та внутрішньою 4 трубами коаксіального трубопроводу. Змінюючи витрату води і повітря керують процесом теплообміну для досягнення заданих параметрів повітря на виході з трубопроводу. При цьому має місто невпинне розосереджене охолодження повітря і підтримка його температури на виході із трубопроводу в заданих межах. Задану температуру повітря встановлюють згідно з санітарними нормами та правилами безпеки (Правила безпеки у вугільних шахтах. ДНАОП 1.1.30-1.01.00, К., 2001, 484 с). Монтаж коаксіального трубопроводу здійснюють шляхом послідовного приєднання окремих модульних секцій, які закріплюють на опорних скрепах в виробках. Використання заявленого способу дозволяє забезпечити ефективне охолодження рудникового повітря при: низькому рівні капітальних затрат та низькій трудомісткості процесу. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб кондиціонування рудникового повітря, що включає охолодження повітря в межах заданої температури за допомогою холодної води, яка циркулює по трубопроводу, який розташовують в робочих вибоях, який відрізняється тим, що рудникове повітря подають по внутрішній трубі коаксіального трубопроводу, а по внутрішньому його об'єму між зовнішньою та внутрішньою трубами прокачують шахтну воду, при цьому коаксіальний трубопровід необхідної довжини формують з окремих модульних секцій, кожна з яких обмежена фланцями, що герметично замикають її внутрішній об'єм, крім цього, на зовнішній трубі кожної секції встановлюють вхідний та вихідний штуцери для перекачки води між секціями. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2