Пристрій для зниження підтоків повітря у дегазаційну свердловину

Реферат: UA 87322 U UA 87322 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вугільної промисловості і може бути застосована у підземних дегазаційних системах метанових шахт. Досвід роботи вугільних шахт із застосуванням свердловинної дегазації показує, що у дільничний газогін часто потрапляє суміш із вмістом метану 30-40 %, тобто основне розбавлення метану рудниковим повітрям відбувається на етапі його вилучення свердловинами за рахунок підтоків повітря через тріщини у свердловинах та герметизатори гирл свердловин. Як показали результати експериментальних досліджень величина підтоків повітря залежить від ступеню розрядження на гирлі свердловин. Із зростанням ступеню розрядження у свердловинах закономірно знижується вміст метану у суміші, яка надходить із свердловини. Відомий пристрій для зниження підтоків повітря у свердловину де шляхом регулювання розрядження у свердловині підтримується високий рівень метану у вилученій газоповітряній суміші, який містить дегазаційний трубопровід, з'єднаний з гирлом дегазаційної свердловини і механічний плоский засув з ручним гвинтовим приводом. За допомогою вказаного пристрою або спеціальних кранів типу "Батерфляй" зменшують прохідний перетин труби, що зв'язує свердловину і дільничний вакуумний трубопровід. Регулювання розрядження на гирлах діючих дільничних свердловин проводять пропорційно дебетам метану в них [СОУ 10.1.00174088.0012004. Дегазация угольных шахт. Требования к способам и схемы дегазации. - К.: Минтопэнерго Украины, 2004. - С. 29-30]. Недоліками вказаного пристрою є: трудомісткість і періодичність регулювання всієї дегазаційної системи, відсутність автоматичного регулювання розрядження на гирлах свердловин для управління вмістом метану у суміші. Також відомий пристрій для перерозподілу розрядження між окремими ділянками дегазаційної мережі і автоматичного підтримання заданого значення вакууму у дільничних газогонах і свердловинах [Карпов Е.Ф. Автоматизация и контроль дегазационных систем / Е.Ф. Карпов, А.В. Рязанов, - М.: Недра, 1983. - С. 141-143]. Недоліками вказаного пристрою є складність конструкції та низька надійність роботи у підземних умовах. Значення вакууму при цьому задається за допомогою ручного пружинногвинтового регулятора. Найбільш близьким до запропонованого є пристрій для стабілізації розрядження дегазаційних свердловин, що містить ділянку трубопроводу біля свердловини, в який вмонтовано надувний еластичний затвор у вигляді резинової (футбольної) камери, який з'єднується через штуцер з рудниковою атмосферою. При зниженні швидкості газовиділення відбувається зниження тиску газового потоку перед еластичним затвором, який автоматично розширюється і частково або повністю перекриває перетин газопроводу [А.С. 465479 СССР, М. Кл. Е21F 7/00. Устройство для стабилизации разрежения дегазационных скважин/ Х.А. Баев, В.И. Коровников, М.М. Талицкий (СССР). - № 1902424/22-3; заявл. 03.04.73; опубл. 30.03.75, Бюл. № 12]. Недоліками цього пристрою є низька надійність роботи, особливо при значних швидкостях суміші у газопроводі, малий строк служби резинової камери, збільшення аеродинамічного опору трубопроводу у періоди інтенсивної роботи свердловини; відсутність можливості настройки затвору на робоче розрядження на свердловині. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий пристрій для зниження підтоків повітря у дегазаційну свердловину, у якому досягається автоматне регулювання розрядження у дегазаційній свердловині завдяки застосуванню додатково введеного у газовідвідну трубу свердловини еластичного затвору, у вигляді еластичної труби зовнішній діаметр якої дорівнює внутрішньому діаметру трубопроводу, а міжтрубний простір з'єднано через штуцер з дросельним краном з атмосферою виробки. Це дозволяє зменшити підтоки повітря у свердловину при зниженні дебіту метану, значно підвищити вміст метану у суміші та ефективність дегазації, знизити витрати електроенергії вакуум-насосної станції. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для зниження підтоків повітря у дегазаційну свердловину, який містить газовідвідну трубу, що з'єднана з дегазаційною свердловиною, згідно з корисною моделлю, в пристрій додатково введено еластичний затвор у вигляді еластичної труби, зовнішній діаметр якої дорівнює внутрішньому діаметру трубопроводу, а міжтрубний простір з'єднано через штуцер з дросельним краном з атмосферою виробки. На кресленні зображена схема запропонованого пристрою, де 1 - ділянка газовідвідної труби, 2 - еластичний затвор - гумова або пластикова труба, 3 - кільце для кріплення затвору; 4 - штуцер з дросельним краном для проходу рудникового повітря міжтрубну порожнину; 5 штуцери для контролю роботи пристрою. Пристрій працює таким чином. 1 UA 87322 U 5 10 15 Пристрій для зниження підтоків повітря у дегазаційну свердловину розміщено на ділянці газовідвідної труби між свердловиною та дільничним вакуумним газопроводом. У початковий продуктивний період роботи дегазаційної свердловини, коли спостерігається інтенсивне газовиділення, тиск у свердловині підвищується і може дорівнювати або перевищувати тиск шахтної атмосфери. У цей час еластичний затвор 2 розкритий і не перешкоджає переміщенню інтенсивного газового потоку по газовідвідній трубі 1 (А). У робочому положенні штуцери 5 для контролю роботи пристрою заглушені, автоматичне підтримання вакууму у свердловині перед еластичним затвором досягається взаємодією тиску рудникового повітря, газового тиску у газопроводі і тиску газового потоку, котрий переміщується. Зниження інтенсивності газовиділення приводить до зниження тиску газового потоку перед затвором 2, який автоматично стискається і перекриває прохідний перетин газовідвідної труби 1 частково або повністю (Б). При цьому підток рудникового повітря у свердловину знижується або виключається, а у газовій суміші, яка вилучається, постійно підтримується високий вміст метану. Настройка затвору на робоче розрядження на свердловині досягається вибором товщини стінки еластичного затвору 2, його довжини та регулюванням кількості повітря, що проходить через штуцер дросельним краном 4. Таким чином використання запропонованого пристрою дозволяє значно зменшити підтоки повітря у дегазаційну мережу і вилучати газ з високим вмістом метану, завдяки чому підвищується ефективність дегазації та повнота утилізації вилученої газоповітряної суміші. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Пристрій для зниження підтоків повітря у дегазаційну свердловину, який містить газовідвідну трубу і штуцер з дросельним краном для проходу рудникового повітря, який відрізняється тим, що затвор виконано у вигляді труби з еластичного матеріалу, зовнішній діаметр якої дорівнює внутрішньому діаметру газовідвідної труби. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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