УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВОЗДУШНОЙ ЗАВЕСЫ

Полезная модель относится к горной промышленности, предназначена для снижения потерь воздуха через поверхностные сооружения вентиляционных стволов шахт и рудников и может использоваться для улучшения условий вентиляции, повышения экономичности проветривания и обеспечения безопасности ведения горных работ.
Известно устройство, предназначенное для предотвращения подсосов воздуха и включающее вентиляторную установку, первую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки, выхлоп которой направляют над устьем ствола во вторую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки, из которой воздух выходит в атмосферу. От устья ствола к первой камере смешения выполнен канал, по которому проходит воздух из устья ствола в первую камеру смешения, а в сопло первой камеры смешения подается воздух, выходящий из вентиляторной установки главного проветривания. При этом подсосы воздуха из надшахтного здания удаляют эжектированием через вторую камеру смешения эжектирующей вентиляторной установки в атмосферу. Таким образом над устьем ствола выполняют воздушную завесу потокам подсосов, идущим из надшахтного здания (RU 2127811 C1, опубл. 20.03.1999 г.). Недостатком данного устройства является то, что оно является громоздким и требует значительных затрат на строительство и эксплуатацию.
Известно также устройство для создания воздушной завесы, содержащее расположенный перед технологическим проемом канал, установленные на противоположных сторонах канала наклонное щелевое воздуховыдающее сопло воздухозаборную щель. Ширина канала больше ширины технологического проема, а кромки воздуховыдающего сопла удалены от кромок воздухозаборной щели на ширину технологического проема, при этом кромки сопла и щели равноудалены от оси канала, а плоскости наклонены друг к другу под углом, равным 0-90° с вершиной, расположенной на оси канала со стороны области повышенного давления (RU 13691 U1, опубл. 10.05.2000 г.).
Основным недостатком известного устройства, принятого за прототип, является его низкая эффективность при больших сечениях проема и поэтому недостаточная надежность герметизации ствола. Увеличение мощности вентилятора может увеличить герметичность, но при этом энергозатраты будут неоправданно велики. А при установке противоположной завесы встречные струи будут оказывать отрицательное влияние друг на друга, что приведет к снижению эффективности действия воздушной завесы.
Технический результат заключается в создании устройства для эффективного запирания воздушного потока в устье ствола, повышающего герметизацию устья ствола за счет надежного запирания внешних утечек воздуха, являясь вентиляционным «затвором».
Кроме того, заявляемая конструкция обеспечит безопасность ведения горных работ, т.к. она работает непрерывно и не мешает технологическим процессам.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для создания воздушной завесы, включающем размещенные в проходном сечении ствола воздухозаборное сопло, воздуховыдающее сопло и вентилятор, согласно формуле полезной модели, указанные сопла и вентилятор выполнены парными и размещены друг напротив друга на полках одного из ярусов вентиляционного ствола, наглухо перекрытого вокруг проходного сечения, разделенного центральной продольной перегородкой, а по периметру проходного сечения выполнены боковые перегородки, вдоль которых параллельно центральной перегородке расположены щелевые воздуховыдающие сопла.
Заявляемая конструкция позволяет устанавливать двухстороннюю воздушную завесу в устье вентиляционного ствола между «нулевой отметкой» и местом сопряжения вентиляционного канала со стволом таким образом, что навстречу воздушному потоку под острым углом будут выбрасываться струи воздушной завесы. Изгибаясь, струи будут перекрывать проходное сечение ствола, увеличивая аэродинамическое сопротивление. Ограничивать их отрицательное влияние друг на друга и повышать эффективность затвора будет продольная центральная перегородка, также как и боковые перегородки, вдоль которых параллельно центральной перегородке расположены щелевые воздухоподающие сопла. При этом наглухо перекрытые вокруг проходного сечения полки яруса повышают эффективность действия завесы за счет уменьшения проходного сечения ствола.
Полезная модель проиллюстрирована фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.
На фиг. 1 представлено заявляемое устройство в продольном разрезе, на фиг. 2 - вид Α-A сверху в поперечном разрезе на фиг. 1. На фиг. 3 показана схема размещения заявленного устройства в вентиляционном стволе.
Полок 1 одного из ярусов вентиляционного ствола 2 имеет проходное сечение 3, пространство вокруг которого наглухо перекрыто настилом 4. В проходном сечении 3 вентиляционного ствола 2 размещены два воздухозаборных сопла 5, два щелевых воздуховыдающих сопла 6 и два вентилятора 7, которые размещены друг напротив друга на полках 1. Трубопроводы-воздуховоды 8 соединяют воздухозаборные сопла 5, вентиляторы 7 и воздуховыдающие сопла 6. Центральная продольная перегородка 9 разделяет проходное сечение 3 на две половины. Боковые перегородки 10 расположены по периметру проходного сечения 3, а параллельно центральной перегородке 9 размещены щелевые воздуховыдающие сопла 6. Заявленное устройство расположено между «нулевой отметкой» 11 и сопряжением 12 вентиляционного канала 13 со стволом 2.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
3
Место расположения устройства - устье ствола 2 между «нулевой отметкой» 11 и сопряжением 12 вентиляционого канала 13 со стволом 2. Вентиляторы 7 осуществляют забор воздуха через воздухозаборные сопла 5 по трубопроводам - воздуховодам 8, создавая струи воздушной завесы, которые выбрасываются под острым углом α навстречу воздушному потоку внешних утечек воздуха из щелевых воздуховыдающих сопел 6 со скоростью V. Изгибаясь, струи воздушной завесы, перекрывают проходное сечение ствола 3, увеличивая аэродинамическое сопротивление от «нулевой отметки» 11 до сопряжения 13 вентиляционного канала со стволом 2. При этом центральная перегородка 9 ограничивает влияние струй воздушной завесы друг на друга, как и боковые перегородки 10, повышая эффективность действия воздушной завесы.
Таким образом осуществляется запирание воздушного потока в устье вентиляционного ствола 2, повышая герметизацию устья ствола за счет надежного запирания внешних утечек воздуха, являясь вентиляционным «затвором» устья ствола 2, снижая потери воздуха через поверхностные сооружения вентиляционного ствола шахты или рудника.
Кроме того, заявляемая конструкция обеспечивает необходимую эффективность и экономичность проветривания ствола и безопасность ведения горных работ, т.к. она работает непрерывно и не мешает технологическим процессам в стволе.