Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ
СПОСОБ БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ

СПОСОБ БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для борьбы с пылью, в частности для увлажнения отложений шахтной пыли, предотвращения взрывов пыли. Сущность изобретения: предварительно определяют влажность отложений пыли Wn и влагосодержание d1 в начале и d2 в конце защищаемого участка, и обрабатывают воздух путем периодического выпуска пара на время τувл и естественной сушки в течение τсуш . Расход пара определяют из задаваемого выражения.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2029098
Класс(ы) патента: E21F5/00
Номер заявки: 5060618/03
Дата подачи заявки: 31.08.1992
Дата публикации: 20.02.1995
Заявитель(и): Санкт-Петербургский горный институт им.Г.В.Плеханова
Автор(ы): Шувалов Ю.В.; Бобровников В.Н.; Белозеров В.А.
Патентообладатель(и): Санкт-Петербургский горный институт им.Г.В.Плеханова
Описание изобретения: Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть использовано для борьбы с пылью, в частности для увлажнения отложений шахтной пыли, предотвращения взрывов пыли.
Известны способы пылеподавления [1], заключающиеся в воздействии паром на пылевоздушный поток и осаждении пыли и пара диспергированной жидкостью. Но эти способы не устраняют возможности взрыва пыли в опасных по пыли шахтах.
Известен способ пылеподавления [2] , заключающийся в обработке запыленного воздуха теплым реагентом, подаваемым импульсно, и оконтуриваемым более холодным реагентом. Недостаток этого способа - неэффективность в борьбе с пылевыми отложениями, вызывающими взрывы.
Известен способ конденсационного пылеподавления [3], принятый за прототип, осуществляемый путем выпуска пара из генератора с последующим его охлаждением в выработке путем естественного теплообмена с холодными поверхностями или искусственного охлаждения в воздухоохладителе. Применение способа ведет к значительным расходам пара и электроэнергии, а также встречает определенные технологические сложности, связанные с сокращением зоны видимости за счет тумана в выработке и превышением оптимального уровня влажности воздуха по условиям труда людей.
Цель изобретения - повышение эффективности пылеподавления взрывоопасных отложений пыли в горных выработках.
Указанная цель достигается периодической подачей пара в начало защищаемого участка, смешивание его с воздушным потоком и транспортирование последним по участку (выработке) с одновременной конденсацией непосредственно в потоке и на поверхностях элементов и конструкций, и последующей естественной сушкой в течение τсуш. Подача пара осуществляется в течении времени τувл, необходимого для увлажнение отложений пыли от ее начального уровня Wп до минимального значения влажности пыли, обеспечивающего ее взрывобезопасное состояние Wmin.Расчет пары qпг определяется из выражения
qпг= + кг/ч где Потлmin - минимальное содержание угольной пыли, отнесенное к 1 м3, (г/м3);
S - площадь сечения выработки, м2;
L - защищаемая длина участка, м;
Wmin - минимальное значение влажности пыли, обеспечивающее ее взрывобезопасное состояние (доли единиц);
Wп - начальный уровень влажности (доли единиц);
τувл - период выпуска пара (время увлажнения, ч;
τсуш - период естественной сушки, ч;
Y - массовый расход воздуха в выработке, кг/ч;
d1 - влагосодержание в начале участка, г/кг;
d2 - влагосодержание в конце участка, г/кг.
Такое выполнение способа позволяет более эффективно бороться с взрывоопасными отложениями пыли в шахтах.
Способ осуществляется следующим образом.
На участке шахты длиной L и площадью поперечного сечения S предварительно определяют влажность отложений пыли Wп, влагосодержание воздуха d1 в начале участка шахты и влагосодержание воздуха d2 в конце защищаемого участка шахты. Wп определяется экспериментально и зависит от ряда физико-химических характеристик пыли, в частности зольности наличия метана в воздухе, выхода летучих элементов и др.
Минимальное содержание угольной пыли, отнесенное к 1 м3 объема (Потлmin), являющееся опасным по взрываемости, определяется по "Каталогу шахтопластов по взрывчатым свойствам угольной пыли. М.: Недра, 1973) и стандартным методикам.
Время накопления взрывоопасного содержания отложений пыли τ может быть рассчитано из условий изменения реальной концентрации пыли в воздухе в начале и в конце защищаемого участка длиной L при известной скорости потока воздуха, сечении выработки или массового расхода воздуха.
Сохранением за указанный период влажности τ отложений пыли на уровне не ниже Wmin достигается ее переувлажнение за время τувл, обеспечивающим процесс естественной сушки до Wmin за промежуток времени τсуш, определяемый из технологических условий (ведение работ на участке при отсутствии тумана). Общее время защитного действия способа τ складывается, таким образом, из τувл и τсуш.
Показателем эффективного времени защитного действия является коэффициент К3, равный отношению времени сушки (нормального режима работы участка) ко времени увлажнения К3 = τсушувл.
По технологическим условиям (время пересменки к времени смены или время нерабочего периода к рабочему в течение недели) этот коэффициент может быть принят равным К3 = 6-7.
В период сушки с поверхности выработки (пылеотложений) испаряется масса влаги, определяемая разностью влагосодержания воздуха в конце d2 и в начале d1 участка.
Суммарная масса пара, необходимая для увлажнения отложений пыли за период τувл, обеспечивающей достижение Wmin и сушку ее в период τсуш до этого же уровня, равна и выражается расходом пара qпг, определяемым из выражения:
qпг= + кг/ч где Потлmin - минимальное содержание угольной пыли, отнесенное к 1 м3, г/м3;
S - площадь сечения выработки, м2;
L - защищаемая длина участка, м;
Wmin - минимальное значение влажности пыли, обеспечивающее ее взрывобезопасное состояние (доли единиц);
Wп - начальный уровень влажности (доли единиц);
τувл - период выпуска пара (время увлажнения), ч;
τсуш - период естественной сушки, ч;
Y - массовый расход воздуха в выработке, кг/ч;
d1 - влагосодержание воздуха в начале участка, г/кг;
d2 - влагосодержание воздуха в конце участка, г/кг.
Способ опробывался на участке шахты "Воркутинская" ПО Воркутауголь" и подтвердил свою эффективность, выраженную в безопасном по взрывам пыли состоянии выработки.
Формула изобретения: СПОСОБ БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ, заключающийся в обработке пылевых отложений периодической подачей пара, отличающийся тем, что предварительно определяют влажность Wп отложений пыли и влагосодержание d1 в начале и d2 в конце защищаемого участка и обрабатывают воздух путем периодического выпуска пара на время qпг τувл и естественной сушки в течение τсуш, причем расход qпг пара определяют из выражения

где Пminотл - минимальное содержание угольной пыли в 1 м3, г/м3;
S - площадь сечения выработки, м2;
L - длина защищаемого участка, м;
Wmin - минимальное значение влажности пыли, обеспечивающее ее взрывобезопасное состояние, доли единицы;
Wп - начальный уровень влажности, доли единиц;
τувл - период выпуска пара (время увлажнения);
τсуш - период естественной сушки;
ϕ - массовый расход воздуха в выработке, кг/ч;
d1 - влагосодержание в начале участка, г/кг;
d2 - влагосодержание в конце участка, г/кг.