Комплекс безпечного отримання продукції від загазованих шахт будь-якої глибини “комплекс краснікова”

Номер патенту: 61907

Опубліковано: 10.08.2011

Автор: Красніков Евгеній Аркадійович

Є ще 35 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Комплекс безпечного отримання продукції від загазованих шахт будь-якої глибини, що містить головний та аварійний стовбури, штреки, підйомно-транспортне обладнання, насосно-водне обладнання, електрокабелі, системи сигналізації: небезпечної концентрації горючих газів (СН4, H2S тощо) та рівня О2 у повітрі шахти, рівня ґрунтових вод, температури та вологості повітря, який відрізняється тим, що виконаний у вигляді системи забезпечення повної безпеки працюючих шахтарів та обладнання 26÷32 (далі - система) при:

- проходженні головного (6, 14) та резервного стовбурів (8), штреків (23, 33, 152, 191), приміщень для газгольдерів (20), газотурбоелектрогенераторів (19), спеціальних пароводяних котлів (16, 18, 134) із спіральними трубчастими теплообмінниками (36, 57, 136), бойлерів (138) із паротурбоелектрогенераторами (16, 127, 129), бойлерів та резервуарів гарячої води для міста, селища з промисловістю (17), а також на покинутих, нерентабельних шахтах кам'яного вугілля (21), на котрих використовували застарілі технології (28);

- монтажі та наладці обладнання системи контрольно-вимірювальних приладів та автоматики (КВПіА) (48, 49);

- підготовці пласта кам'яного вугілля із породою до піролізу та проведенні піролізу безперервно у авторегулюючому режимі з отриманням суміші горючих газів, струму, пари, гарячої води, інертного газу (33÷38) для парниково-тепличного господарства (9), котрий доочищується перед викидом у атмосферу до нормальних екологічних умов (10, 132), потреб самої шахти (1, 2, 11, 14) та компресорної станції;

- розпилюванні охолодженого пласта коксу (38, 154÷170) на кубики (призмочки) (198, 201) та транспортуванні їх разом з коксовим пилом (200) у гермоконтейнеpax (43) ролико-стрічкового транспорту (61) до відділення вібруючих, нахильних ситів (11, 199), котрі доводять кокс до високої якості та через дозатор (204) завантажують його (та пил окремо) у залізничні вантажні вагони (205, 206), котрі оснащені поворотними спареними заслінками (шторочними 207) та пристроями для автозавантаження у різні вагони коксу та пилу,

- утилізації породи (золи) як заповнювача на місці пласта кам'яного вугілля (37),

при цьому система включає:

- підсистему проходки нахиленого головного стовбура, що використовує при герметизації та монтажі (демонтажі - після видобутку коксу) шлакорозплавні, армовані, збірно-розбірні, спеціальні піварки (34, 35, 39, 55, 70, 65÷68, 150) за допомогою секцій універсального комбайна добувного варіанта (УККК-Д) (38, 154÷173) з пристроями швидкодіючої підсистеми автоматичної подачі інертного газу до місця раптового вибухонебезпечного "викиду газової суміші"(30, 31), резервний стовбур (8, 14), який має спеціальні резервні скафандри (СК) (211) з запасом висококалорійної їжі у тюбиках та мініатюрним опріснювачем будь-яких забруднених вод (тобто автономною системою життєзабезпечення щонайменше 20 діб), гермомодулі ліфтів (209), сходів (208), котрі закріплені до роликової стрічки (53, 61, 62), яка переміщається по стовбуру за допомогою зірочок (196, 197), які закріплені на вихідних валах редукторів гермоелектроприводів (13), які мають храпові пристрої, котрі виключають можливість руху осі з зірочкою у зворотному напрямку (це миттєве аварійне гальмо), закріплені резервні балончики з повітрям (1, 14) для стиковки із СК (211), тюбики з їжею та водою, памперси;

- підсистему відкачування шахтних високомінералізованих вод у гідроізольовані накопичувачі-басейни та демінералізації їх (для поливу сільгоспугідь та пиття);

- підсистему оптоелектронного (кабельного) (48, 49) та радіохвильового зв'язку, керування, нагляду за кожним монтажником, налагоджувальником обладнання, з системою автоматичного регулювання (CAP), з Головною пультовою дистанційного керування (8), котра включає промислові телевізійні камери з прожекторами нічного бачення та автономною системою терморегуляції, котра забезпечує відеоспостереження монтажних та демонтажних робіт (у стовбурах, штреках, усіх підземних спорудах), універсальних комбайнів прохідницького варіанта (УККК–П), (38, 148, 188÷190), кротів (КК 81, 83÷125, 147), іншого новітнього обладнання, підсистему електропостачання УККК-П, УККК-Д, КК, а також САР: ліфтів з гермомодулями для людей та східцями (52, 208), КВПіА для запалювання електричної дуги під пластом кам'яного вугілля та регулювання швидкості розширення "зони полум'я" (115÷120), - з використанням спеціальних, броньованих кабелів, по яких одночасно подають окиснювачі (О2, NО2, тощо) (15) у "зону полум'я", підтримуючи оптимальний режим процесу піролізу;

- підсистему авторегулювання О2, NО2, та інших окиснювачів у повітрі шахти [стовбурів (14), штреків (33), приміщень для спецкотлів (16, 18, 134), паротурбоелектрогенераторів (16, 127, 129), газотурбоелектрогенераторів (15) тощо], яка працює також за принципом миттєвої подачі у автоматичному режимі достатньої кількості інертних газів (Ar2, N2, CO, CO2 тощо) у потрібну зону шахти;

- підсистему автоматичного регулювання та реєстрації температур з сигналізацією крайніх режимів уа Центральній пультовій, т.т. Головній пультовій дистанційного керування комплексом (49, 8) у: "зонах полум'я" при роботі КК (83÷125), "зонах пиляння" коксових пластів (29, 30) при роботі УКККК-Д (38, 154÷173,), трубопроводі відкачки суміші газів піролізу до газгольдерів, після газгольдерів (20), на "вході" та "виході" газотурбоелектрогенераторів (15), бойлерів (138), паротурбоелектрогенераторів (16, 129), стовбурів (головному, резервному 6, 148), штреках (23, 33), трубопроводі інертного газу (40, 41, 146), трубопроводі окиснювачів (NO2, N2O3, О2) (106, 109), відділенні пересіву (11), сортуванню коксових кубиків (призмочок), коксового пилу та завантаженню їх у різні вантажні залізничні вагони-контейнери (205÷207);

- підсистему автоматичного оповіщення мовними, світловими сигналами обслуговуючого персоналу (шахтарів) від контрольно-вимірювальних, реєструючих приладів (у Центральній пультовій, 8) цілодобово, що складається з головної та двох резервних підсистем, котрі мають автономно працюючі, дублюючі роботу CAP швидкодіючі: газоаналізатори на окиснювачі (О2, NO2 тощо), газоаналізатори на горючі гази (СН4, H2S тощо), газоаналізатори на інертні гази (Ar2, N2, CO2 тощо), вимірювачі температури у стовбурах (6, 14), штреках (23, 33), "зонах полум'я" (137) після піролізу, газгольдерах (20), приміщеннях газотурбоелектрогенераторів (15), бойлерів (138), паротурбоелектрогенераторів (129, 138), дистильованої води до та після теплообмінників (136), резервуарів гарячої води для житлово-комунальних господарств (ЖКГ) міста, селища (17), парниково-тепличного господарства, скотоферм, птахоферм (10) тощо, лічильники електроенергії - витрат: на КК, УККК-П, УККК-Д та іншого обладнання, лічильники витрат: окиснювачів, горючих сумішей газів, інертних газів до та після "зони полум'я", газгольдерів, газотурбоелектрогенераторів, паротурбоелектрогенераторів, парниково-тепличного господарства, на "вході" головного газопроводу тощо, лічильники виробленої теплової енергії (протягом піролізу до та після бойлерів ЖКГ, паротурбоелектрогенераторів, резервуарів гарячої води, парниково-тепличного господарства, скотоферм, птахоферм тощо), лічильники видобування коксу високої якості та коксового пилу (після сортувальних решіт бункера-дозатора), лічильники виробленого струму (від газотурбоелектрогенераторів, паротурбоелектрогенераторів), лічильники фактично працюючих шахтарів у зміні у кожній бригаді, лічильники завантажених та фактично відправлених вагонів замовникам (з показом на табло Шахтоуправління та з реєстрацією на комп'ютерних дисках параметрів по коксу, пилу, суміші піролізних газів, тепла, інертного газу, струму, числа, місяця, року, години, хвилини, номера бригади (це головні), і реєстрацією включень, переключень (на дискети, папери), а також головних параметрів шахти на Головній пультовій дистанційного керування комплексом ("чорна скриня" - подібна, як на літаках 8);

- підсистему охорони шахти (головна та дві резервні) з автономним джерелом електропостачання, відеокамерами з прожекторами нічного бачення, (синхронно працюючих з лазерною зброєю проти диверсантів, 8);

- підсистему контролю (головна та дві резервні) стану здоров'я шахтарів до та після роботи у зміні (тест на алкоголь, тиск крові, якість зору тощо), а також проведення 1-3 рази на місяць тестів на туберкульоз, силікоз, кесонну хворобу, психічні хвороби, ВІЛ/СНІД тощо та направлення при потребі у профілакторій-санаторій без відриву від роботи на шахті (8);

- підсистему навчання, підвищення кваліфікації шахтарів по новій техніці та технологіях, 1 раз/міс., оцінки знань "Правил техніки безпеки та навиків керування обладнанням новітньої шахти" (головна та дві резервні) (8).

Текст

Комплекс безпечного отримання продукції від загазованих шахт будь-якої глибини, що містить головний та аварійний стовбури, штреки, підйомно-транспортне обладнання, насосно-водне обладнання, електрокабелі, системи сигналізації: небезпечної концентрації горючих газів (СН4, H2S тощо) та рівня О2 у повітрі шахти, рівня ґрунтових вод, температури та вологості повітря, який відрізняється тим, що виконаний у вигляді системи забезпечення повної безпеки працюючих шахтарів та обладнання 26÷32 (далі - система) при: - проходженні головного (6, 14) та резервного стовбурів (8), штреків (23, 33, 152, 191), приміщень для газгольдерів (20), газотурбоелектрогенераторів (19), спеціальних пароводяних котлів (16, 18, 134) із спіральними трубчастими теплообмінниками (36, 57, 136), бойлерів (138) із паротурбоелектрогенераторами (16, 127, 129), бойлерів та резервуарів гарячої води для міста, селища з промисловістю (17), а також на покинутих, нерентабельних шахтах кам'яного вугілля (21), на котрих використовували застарілі технології (28); - монтажі та наладці обладнання системи контрольно-вимірювальних приладів та автоматики (КВПіА) (48, 49); - підготовці пласта кам'яного вугілля із породою до піролізу та проведенні піролізу безперервно у авторегулюючому режимі з отриманням суміші горючих газів, струму, пари, гарячої води, інертного газу (33÷38) для парниково-тепличного господарства (9), котрий доочищується перед викидом у атмосферу до нормальних екологічних умов (10, 2 (19) 1 3 61907 4 обладнання, з системою автоматичного регулювання (CAP), з Головною пультовою дистанційного керування (8), котра включає промислові телевізійні камери з прожекторами нічного бачення та автономною системою терморегуляції, котра забезпечує відеоспостереження монтажних та демонтажних робіт (у стовбурах, штреках, усіх підземних спорудах), універсальних комбайнів прохідницького варіанта (УККК–П), (38, 148, 188÷190), кротів (КК 81, 83÷125, 147), іншого новітнього обладнання, підсистему електропостачання УККК-П, УККК-Д, КК, а також САР: ліфтів з гермомодулями для людей та східцями (52, 208), КВПіА для запалювання електричної дуги під пластом кам'яного вугілля та регулювання швидкості розширення "зони полум'я" (115÷120) - з використанням спеціальних, броньованих кабелів, по яких одночасно подають окиснювачі (О2, NО2 тощо) (15) у "зону полум'я", підтримуючи оптимальний режим процесу піролізу; - підсистему авторегулювання О2, NО2, та інших окиснювачів у повітрі шахти [стовбурів (14), штреків (33), приміщень для спецкотлів (16, 18, 134), паротурбоелектрогенераторів (16, 127, 129), газотурбоелектрогенераторів (15) тощо], яка працює також за принципом миттєвої подачі у автоматичному режимі достатньої кількості інертних газів (Ar2, N2, CO, CO2 тощо) у потрібну зону шахти; - підсистему автоматичного регулювання та реєстрації температур з сигналізацією крайніх режимів у Центральній пультовій Головної пультової дистанційного керування комплексом (49, 8) у: "зонах полум'я" при роботі КК (83÷125), "зонах пиляння" коксових пластів (29, 30) при роботі УККККД (38, 154÷173,), трубопроводі відкачки суміші газів піролізу до газгольдерів, після газгольдерів (20), на "вході" та "виході" газотурбоелектрогенераторів (15), бойлерів (138), паротурбоелектрогенераторів (16, 129), стовбурів (головному, резервному 6, 148), штреках (23, 33), трубопроводі інертного газу (40, 41, 146), трубопроводі окиснювачів (NO2, N2O3, О2) (106, 109), відділенні пересіву (11), сортуванні коксових кубиків (призмочок), коксового пилу та завантаженні їх у різні вантажні залізничні вагони-контейнери (205÷207); - підсистему автоматичного оповіщення мовними, світловими сигналами обслуговуючого персоналу (шахтарів) від контрольно-вимірювальних, реєструючих приладів (у Центральній пультовій, 8) цілодобово, що складається з головної та двох резервних підсистем, котрі мають автономно працюючі, дублюючі роботу CAP швидкодіючі: газоаналізатори на окиснювачі (О2, NO2 тощо), газоаналізатори на горючі гази (СН4, H2S тощо), газоаналізатори на інертні гази (Ar2, N2, CO2 тощо), вимірювачі температури у стовбурах (6, 14), штреках (23, 33), "зонах полум'я" (137) після піролізу, газгольдерах (20), приміщеннях газотурбоелектрогенераторів (15), бойлерів (138), паротурбоелектрогенераторів (129, 138), дистильованої води до та після теплообмінників (136), резервуарів гарячої води для житлово-комунальних господарств (ЖКГ) міста, селища (17), парниково-тепличного господарства, скотоферм, птахоферм (10) тощо, лічильники електроенергії - витрат: на КК, УККК-П, УККК-Д та іншого обладнання, лічильники витрат: окиснювачів, горючих сумішей газів, інертних газів до та після "зони полум'я", газгольдерів, газотурбоелектрогенераторів, паротурбоелектрогенераторів, парниково-тепличного господарства, на "вході" головного газопроводу тощо, лічильники виробленої теплової енергії (протягом піролізу до та після бойлерів ЖКГ, паротурбоелектрогенераторів, резервуарів гарячої води, парниковотепличного господарства, скотоферм, птахоферм тощо), лічильники видобування коксу високої якості та коксового пилу (після сортувальних решіт бункера-дозатора), лічильники виробленого струму (від газотурбоелектрогенераторів, паротурбоелектрогенераторів), лічильники фактично працюючих шахтарів у зміні у кожній бригаді, лічильники завантажених та фактично відправлених вагонів замовникам (з показом на табло Шахтоуправління та з реєстрацією на комп'ютерних дисках параметрів по коксу, пилу, суміші піролізних газів, тепла, інертного газу, струму, числа, місяця, року, години, хвилини, номера бригади (це головні), і реєстрацією включень, переключень (на дискети, папери), а також головних параметрів шахти на Головній пультовій дистанційного керування комплексом ("чорна скриня" - подібна, як на літаках 8); - підсистему охорони шахти (головна та дві резервні) з автономним джерелом електропостачання, відеокамерами з прожекторами нічного бачення, (синхронно працюючих з лазерною зброєю проти диверсантів, 8); - підсистему контролю (головна та дві резервні) стану здоров'я шахтарів до та після роботи у зміні (тест на алкоголь, тиск крові, якість зору тощо), а також проведення 1-3 рази на місяць тестів на туберкульоз, силікоз, кесонну хворобу, психічні хвороби, ВІЛ/СНІД тощо та направлення при потребі у профілакторій-санаторій без відриву від роботи на шахті (8); - підсистему навчання, підвищення кваліфікації шахтарів по новій техніці та технологіях, 1 раз/міс., оцінки знань "Правил техніки безпеки та навиків керування обладнанням новітньої шахти" (головна та дві резервні) (8). Корисна модель належить до комплексів, призначених для безтравматичних та смертельних випадків (повної безпеки) при видобутку: суміші горючих та інертних газів, струму, пару, гарячої води, коксу із загазованих - нових та покинутих – нерентабельних шахт (якщо використовувати застарілі технології), на будь-яких глибинах від по верхні Землі (де температура  (+80°С)); без транспортування породи на поверхню Землі; без довгострокового закріплення покрівлі штреків (забоїв); без праці (100 %) людей під Землею, коли виконуються головні технологічні процеси: піролізу кам'яного вугілля, відкачування суміші горючих газів у підземні газгольдери та газотурбінні електрогене 5 ратори, відбір (використання) теплової енергії коксу - за допомогою трубчастих спіральних нержавіючих теплообмінних елементів, котрі закільцьовані з підземними паровими котлами, котрі працюють на парові турбіни з електрогенераторами, а тепла вода за допомогою бойлерів через накопичувачбасейн віддає енергію у системи виробничого та комунального теплопостачання; після зниження температури пласта коксу  (+35°С) по команді з Центральної пультової, котра має систему контрольно-вимірювальних приладів і автоматики (КВПіА), керування шахти (комп'ютери), починає працювати та рухатися широким фронтом (до 1000 м), універсальний комбайн добувного варіанта ("Комбайн Краснікова-Д" або УККК-Д), котрий розпилює коксовий пласт на кубики заданих розмірів, транспортує кубики та коксовий пил (без породи) за допомогою герметичних малих контейнерів, котрі закріплені на роликово-стрічковому транспортері, до бункера-дозатора, котрий завантажує кубики з пилом у герметичні великі контейнери, які закріплені до легких, міцних візків, які мають роликово-стрічкові зв'язуючі пристрої та колісні пари, які обертаються (при русі) між напрямними подібними рейками, а за допомогою автономних електроприводів з редукторами, зірочками та храповими пристроями, які зупиняють рух миттєво у зворотному напрямку надійно, по похилій поверхні стовбура шахти (під кутом до 80°) проштовхується кожен великий контейнер "на гора" (якщо необхідно, то миттєво зупиняється цей процес по команді від комп'ютера, тобто катастрофічна ситуація "з обривом каната", яка трапляється на старих шахтах, на 100 % виключається); продукти повного згорання (CO, CO2 тощо), суміші газів направляються газотурбодувками на стаціонарні працюючі цілодобово приміські парникові господарства (для прискорення росту, розвитку та якості овочевої продукції), а надлишки направляються на "Турбодетандери Капиці", щоб отримати рідину у балонах, чим досягається екологічно-чисте повітря навколо шахти. Відомі віддалені аналоги корисної моделі, які мають неістотні спільні ознаки з заявленим рішенням, а саме: - у шахтах, котрі мають вертикальні стовбури, штреки, підземний вузькоколійний транспорт, прохідницькі вугільні комбайни; - у метробудівних комбайнах (комплексах); - у підземних газосховищах; - у газових турбінах, котрі спарені з електрогенераторами; - у способі спалювання і отримання суміші горючих газів від органічних відходів (тирси, сухих гілок, ганчір'я, бур'яну, сухих сільськогосподарських покидьків тощо) шляхом підігріву до температури  (+900°С) та горіння з доступом О2 (повітря); - у способі контролю та реєстрації СН4, СО2, О2 тощо у повітрі шахти з Центрального пульта дистанційного керування; - у способі видобування кам'яного вугілля за допомогою прохідницьких комбайнів різних конструкцій, котрі використовують бурові пристрої з надтвердих сплавів (для подрібнення пластів ву 61907 6 гілля, транспортування стрічковими транспортерами із забою до вагонеток). Загальні ознаки корисної моделі з аналогами: проходження стовбурів шахти, штреків за допомогою сучасних метробудівних комплексів; створення підземних газових сховищ; використання газотурбоелектрогенераторів для вироблення струму; парових та водогрійних котлів для утилізації теплової енергії; сучасних швидкодіючих газосигналізаторів на СН4, H2S тощо та газоаналізаторів; сортування добутого вугілля та його відділення від породи (збагачення) на грохотах. відрізняється корисна модель від аналогів: - системою забезпечення повної безпеки працюючих шахтарів та обладнання, котрі не знаходяться на 95 % під поверхнею Землі, коли виконуються підготовчі стадії технологічного процесу: проходження головного та резервного стовбурів, штреків, приміщень для газгольдерів, газотурбоелектрогенераторів, бойлерів, паротурбоелектрогенераторів, резервуара гарячої води (ці роботи також виконуються на покинутих, нерентабельних шахтах кам'яного вугілля, на котрих використовували застарілі технології та які мають товщину пласта кам'яного вугілля

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Complex for safe obtaining of production from gas-polluted mines with any depth “krasnikovs complex”

Автори англійською

Krasnikov Yevhen Arkadiiovych

Назва патенту російською

Комплекс безопасного получения продукции от загазованных шахт любой глубины "комплекс красникова"

Автори російською

Красников Евгений Аркадьевич

МПК / Мітки

МПК: E21C 41/00

Мітки: будь-якої, глибини, продукції, загазованих, безпечного, комплекс, шахт, краснікова, отримання

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/43-61907-kompleks-bezpechnogo-otrimannya-produkci-vid-zagazovanikh-shakht-bud-yako-glibini-kompleks-krasnikova.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Комплекс безпечного отримання продукції від загазованих шахт будь-якої глибини “комплекс краснікова”</a>

Подібні патенти