Спосіб охолодження шахтних вод

Реферат: Спосіб охолодження шахтних вод включає акумуляцію і охолодження їх до температури гірських порід у водоймищі, розташованому у відпрацьованій гірничій виробці. Охолодження шахтних вод здійснюють у водоймищі шляхом адіабатного розширення стисненого повітря, що надходить у водне середовище з отворів трубопроводу, розташованого у донній частині водоймища. UA 93107 U (12) UA 93107 U UA 93107 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спосіб охолодження шахтних вод належить до гірничої промисловості, а саме до охолодження шахтних вод, які надходять у виробничий простір в результаті дренажу з гірських порід, і може бути використаним в глибоких залізорудних, вугільних і поліметалевих шахтах при охолодженні рудникового повітря, бурового обладнання та в системах гідрознепилення. Відомий спосіб охолодження вод за допомогою спеціальних холодильних установок [Патент SU № 1756748 A1 F25D31/00, F25С1/16, 1992, бюл. № 31]. Недоліком відомого способу є те що він неефективний, потребує використання складних установок, працюючих від електричного струму. Обслуговування цих установок в гірничих виробках пов'язано з витратами людських ресурсів, що призводить до підвищення собівартості видобутої сировини. Найбільш близьким до вирішення існуючої проблеми є спосіб охолодження шахтних вод у відпрацьованій гірничій виробці [Патент на корисну модель UA № 74929 Ε21F17/00, 2012, бюл. № 21]. Недоліком цього способу є те, що він недосконалий, оскільки охолодження шахтних вод відбувається лише до температури гірських порід гірничої виробки, що для певних умов є недостатнім. Наприклад, при охолодженні рудникового повітря в зрошувальних камерах. Задачею корисної моделі, що заявляється, є вдосконалення способу охолодження шахтних вод у водоймищі за рахунок адіабатичного розширення стисненого повітря, що надходить у водне середовище з отворів трубопроводу, розташованого у водоймищі. Технічний результат від використання корисної моделі полягає в тому, що зникає необхідність застосування складних установок, а ефективність охолодження шахтної води підвищується за рахунок адіабатичного розширення стисненого повітря у водному середовищі, що дозволяє знизити енергетичні витрати та спростити процес охолодження. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що, згідно з корисною моделлю, спосіб охолодження шахтних вод, який передбачає акумуляцію і охолодження їх до температури гірських порід у водоймищі, розташованому у відпрацьованій гірничій виробці, при цьому охолодження шахтних вод здійснюють у водоймищі шляхом адіабатного розширення стисненого повітря, що надходить у водне середовище з отворів трубопроводу, розташованого у донній частині водоймища. Спосіб реалізується наступним чином. Шахтні води акумулюють у водоймищі, розташованому у відпрацьованій гірничій виробці на верхньому горизонті шахти. Водоймище обладнують в донній частині дірчастим трубопроводом для випуску стисненого повітря, яке надходить по магістральному трубопроводу з компресорної станції, розташованої на поверхні шахти. Після цього в дірчастий трубопровід подають стиснене повітря і випускають його через отвори в цьому трубопроводі. При цьому отвори калібровані таким чином, що їх діаметр збільшується по мірі віддалення їх від впускного вентиля дірчастого трубопроводу. Калібрування випускних отворів на основі розрахунку рівномірної подачі стисненого повітря по довжині трубопроводу. Виходячи із отворів дірчастого трубопроводу, стиснене повітря адіабатично розширюється, за рахунок чого знижує свою температуру. При потраплянні у водне середовище охолодженого повітря відбувається аерація води, в результаті теплообміну між повітрям і водою здійснюється її охолодження до температур необхідних для подальшого охолодження повітря у камерах зрошення. Ємкість водоймища обмежена гідроізоляційною перемичкою, в яку вмонтований дірчастий трубопровід та водозливний трубопровід. Інтенсивність охолодження регулюється кількістю і величиною тиску стисненого повітря, що надходить з отворів трубопроводу і контролюється за допомогою приладу. Температура охолодженої води контролюється приладом, установленому на термоізоляційному водозливному трубопроводі. Після охолодження шахтної води у водоймищі до необхідної температури, її подають за рахунок гравітаційних сил по термоізоляційному трубопроводу на нижчі горизонти шахти в камери зрошення для охолодження рудникового повітря і бурового обладнання, а також при зрошенні гірської маси в процесах гідрознепилення. Процес охолодження шахтних вод повністю автоматизований. Так, кількість стисненого повітря, що надходить в дірчастий трубопровід регулюється шляхом відкриття електричного вентиля, зблокованого з датчиком температури води приладу, розташованому на термоізоляційному водозливному трубопроводі. Застосування охолодженої шахтної води в технологічних процесах при охолодженні рудникового повітря, бурового обладнання та при зрошенні гірської маси і гідрознепиленні дозволяє поліпшувати умови праці в гірничих виробках глибоких шахт. 1 UA 93107 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб охолодження шахтних вод, що включає акумуляцію і охолодження їх до температури гірських порід у водоймищі, розташованому у відпрацьованій гірничій виробці, який відрізняється тим, що охолодження шахтних вод здійснюють у водоймищі шляхом адіабатного розширення стисненого повітря, що надходить у водне середовище з отворів трубопроводу, розташованого у донній частині водоймища. Комп’ютерна верстка В. Мацело 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