Способ воздухообеспечения подземных горнодобывающих предприятий

(51)7 21 1/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Рязанцев Геннадий Константинович Цехин Лев Владимирович(73) Дочернее государственное предприятие Институт горного дела им. Д.А. Кунаева Республиканское государственное предприятие Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерства энергетики и минеральных ресурсов(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для воздухообес печения подземных горнодобывающих предприятий,не опасных по метану. Техническим результатом изобретения является возможность многократного использования воздуха для вентиляции одних и тех же горных выработок. Это достигается тем, что вентиляторные установки главного проветривания устанавливают в основных воздухоподающих выработках откаточных горизонтов, отработанный воздух после вентиляции подготовительных забоев и очистных блоков по вентиляционным и блоковым восстающим направляют в штреки-коллекторы, где его очищают, охлаждают и ионизируют, а восстановленный воздух по воздухоперепускному восстающему возвращают на те же горизонты, с которых он поступил в штрекиколлекторы, для повторного использования. В результате образуется замкнутый цикл, при котором воздух многократно используется для вентиляции одних и тех же горных выработок. 8842 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для воздухообеспечения подземных горнодобывающих предприятий,не опасных по метану. Известны способы проветривания подземных горнодобывающих предприятий - всасывающий,нагнетательный и комбинированный. Принцип их заключается в установке на поверхности вентиляторов и непрерывном проветривании горных выработок путем подачи свежего воздуха из атмосферы и выброса отработанного воздуха обратно в атмосферу через выработки, выходящие на поверхность(Справочник по рудничной вентиляции / Под ред. Ушакова К.З. М. Недра, 1977, с. 211). Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ проветривания подземных горнодобывающих предприятий (прототип) Луговский С.И. Проветривание глубоких рудников. Госгортехиздат, 1962, с. 76-78. Способ включает в себя подачу чистого воздуха поверхностными вентиляторными установками главного проветривания на нижний откаточный горизонт, проветривание подготовительных забоев и очистных блоков, выдачу загрязненного воздуха по вентиляционным восстающим на вышележащий горизонт, охлаждение,очистку и ионизацию воздуха в сбойках вентиляционных восстающих с ортами-заездами, подсвежение воздухом, поступающим по воздухоперепускному восстающему и проветривание выработок вышележащего горизонта. Однако этот способ проветривания является экстенсивным, при котором поступающий с поверхности воздух используется для проветривания выработок только один раз, после чего выводится вновь на поверхность. Как и другие экстенсивные способы проветривания, он объективно невозможен без значительных непроизводительных потерь воздуха на внешние и внутренние утечки, подсосы с поверхности через зону обрушения и др., которые достигают 50-80 от общего его количества, поступающего в шахту. Непроизводительные потери воздуха приводят к изменению режимов работы главных вентиляторов, снижению их КПД и, следовательно, к нерациональному расходованию электроэнергии. Кроме того, воздух, выводимый из подземных горных выработок, содержит значительное количество природных и гомогенных примесей - пыль, аэрозоли, влага,тепло, ядовитые радиоактивные вещества и т. д., что экологически угнетает флору и фауну, отравляет атмосферу и водные бассейны на поверхности региона. Задачей изобретения является разработка способа воздухообеспечения подземных горнодобывающих предприятий, обеспечивающего возможность многократного использования воздуха для вентиляции одних и тех же горных выработок. Это достигается тем, что вентиляторные установки главного проветривания устанавливают в основных воздухоподающих выработках откаточных горизонтов, отработанный воздух, после вентиляции 2 подготовительных забоев и очистных блоков по вентиляционным и блоковым восстающим направляется в штреки-коллекторы, где его охлаждают, очищают и ионизируют, а восстановленный воздух по воздухоперепускному восстающему возвращает на те же горизонты, с которых он поступил в штрекиколлекторы, для повторного использования. В результате образуется замкнутый цикл, при котором воздух многократно используется для вентиляции одних и тех же горных выработок. Результатом применения способа воздухообеспечения подземных горнодобывающих предприятий станет значительное сокращение энергозатрат на транспортирование воздуха по горным выработкам и возможность утилизации экологических вредностей в подземных выработанных пространствах. На фигуре приведена схема воздухообеспечения подземного горнодобывающего предприятия по предлагаемому способу. Для наглядности на ней показаны очистные блоки только нижнего горизонта. Для реализации способа выше или ниже откаточных горизонтов 1, что зависит от горногеологических и горнотехнических условий, проходятся штреки-коллекторы 2, в которых устанавливается оборудование для очистки, охлаждения и ионизации поступающего в них воздуха. Загрязненный воздух отводится в штреки-коллекторы по вентиляционным 3 и блоковым 4 восстающим, а очищенный и охлажденный - снова подается на горизонт по воздухоперепускным восстающим 5. Воздухообеспечение горных работ каждого крыла шахтного поля на всех горизонтах осуществляется подземными вентиляторными установками главного проветривания 6 и вспомогательными вентиляторами 7. Способ реализуется следующим образом. Вентиляторные установки главного проветривания 6 устанавливаются в основных 8 и обводных 9 воздухоподающих выработках откаточных горизонтов каждого крыла шахтного поля. Свежий воздух поступает на все горизонты по специальному воздухоподающему 10 и клетевому 11 стволам. Регулирование количества поступающего воздуха производится с помощью вентиляционных устройств 12. Свежий воздух подается вентиляторными установками главного проветривания 6 по основным 8 и обводным 9 воздухоподающим выработкам для вентиляции подготовительных выработок и очистных блоков. Загрязненный воздух из подготовительных выработок отводится по трубопроводам в обводные воздухоподающие выработки 9, откуда он, разбавленный чистым воздухом, т. е. подсвеженный, через вентиляционные восстающие 3 поступает в штрекиколлекторы. Отработанный воздух из очистных блоков выдается в штреки-коллекторы 2 через блоковые восстающие 4. В штреках-коллекторах 2 воздух проходит через пыле-, газоулавливающие установки и холодильные агрегаты и, очищенный и охлажденный, по воздухоперепускным восстающим 5 возвращается на те же горизонты, с которых он посту 8842 пил в штреки-коллекторы, и, после подсвежения атмосферным воздухом, снова используется для проветривания тех же горных выработок. Для преодоления аэродинамического сопротивления системы горных выработок в штреках-коллекторах 2, а при необходимости, и в очистных и основных воздухоподающих выработках 8 и 9 устанавливаются вспомогательные вентиляторы 7. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ воздухообеспечения подземных горнодобывающих предприятий, включающий подачу чистого воздуха вентиляторными установками главного проветривания, проветривание подготовитель ных забоев и очистных блоков, выдачу отработанного воздуха по вентиляционным восстающим, охлаждение, очистку и ионизацию воздуха, подсвежение атмосферным воздухом, отличающийся тем, что вентиляторные установки главного проветривания устанавливают в основных воздухоподающих выработках откаточных горизонтов, подачу чистого воздуха производят на все горизонты одновременно,отработанный воздух направляют в штрекиколлекторы, где его очищают, охлаждают и ионизируют, а восстановленный воздух по воздухоперепускному восстающему возвращают на те же горизонты, с которых он поступил в штреки-коллекторы,для повторного использования.