Устройство для разгазирования тупиковых горных выработок

Изобретение относится к горной промышленности И может быть использовано для разгазирования тупиковых выработок, проветриваемых вентиляторами местного проветривания (ВМП).Известны устройства для разгазирования тупиковых выработок / 1,2/, содержащие патрубок с разгрузочными окнами и рабочий орган,выполненный либо составным из отдельных секторов, перекрь 1 вающих разгрузочные окна или проходное сечение патрубка /1/, либо выполненный в виде заслонки для перекрытия разгрузочного окна, соединенной с шибером для перекрытия проходного сечения патрубка /2/.Недостатком этих устройств, помимо сложного конструктивного исполнения клапанов в /1/ и необходимости установки в горной выработке роликов, блоков и прокладки троса в /2/, является необходимость подвода энергии к электроприводу - отсюда дополнительные кабели, громоздкая реверсивная пусковая аппаратура т.д., что ухудшает их эксплуатационные свойства.Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств устройства, обеспечение неравномерной, постоянно возрастающей скорости поворота заслонки при постоянной скорости двухседельного клапана из нижнего в верхнее крайнее положение, предотвращение самопроизвольного закрывания разгрузочных окон при большом значении напора в трубопроводе.Поставленная Цель достигается тем, что устройство для разгазирования тупиковых горных выработок, включающее, сообщенный с вентилятором местного проветривания и трубопроводом, корпус с входным и выходным патрубками и диаметрально расположенными верхним и нижним разгрузочными окнами, клапан для перекрытия разгрузочных окон с приводом, согласно изобретению снабжено осевой поворотной заслонкой для перекрытия выходного патрубка, клапан выполнен двухседельным, а его привод выполнен в виде надувной эластичной емкости, воздухонапорного насадка, установленного в трубопроводе перед ВМП, и трехходового крана с электроприводом, установленного с возможностью сообщения внутренней надувнойэластичной емкости с воздухонапорнь 1 м насадком или с атмосферой,либо изоляции от них, при этом верхнее разгрузочное окно выполнено с проходным сечением, большим проходного сечение нижнего окна,надувная эластичная емкость установлена под нижним седлом, а заслонка кинематически связана с клапаном для обеспечения неравномерной,постоянной возрастающей скорости поворота заслонки при постоянной скорости перемещения клапана из нижнего в верхнее крайнее положение.Кинематическая связь заслонки с клапаном выполнена в виде кривошипа, один конец которого жестко соединен с осью заслонки, а другой снабжен роликом, и кулисы, один конец которой жестко соединен с штоком клапана, а другой выполнен с дугообразным пазом, в котором с возможностью перемещения установлен ролик. Двухседельный клапан снабжен пружиной сжатия и ее выключателем, а корпус снабжен направляющей верхней втулкой с держателем в которой установлен шток клапана, при этом пружина сжатия одним торцом установлена с опорой на шток, а второй торец установлен с возможностью упора в держатель верхней втулки. Концы оси поворотной заслонки расположены вне корпуса, один из них снабжен рычагом ручного поворота, а другой датчиком положения поворотной заслонки.Предлагаемое устройство поясняется чертежами. На фиг. 1 представлено схематически устройство в исходном состоянии (воздух от ВМП подается в устье выработки), на фиг. 2 - в состоянии, соответствующем режиму нормального проветривания (воздух подается в забой), а на фиг. 3 показан вид с включенной пружиной двухседельного клапана (при работе устройства в длинной тупиковой выработке).Устройство состоит из жесткого цилиндрического корпуса 1,устанавливаемого в трубопровод, трехходового крана 2, располагаемого в выработке со свежей струей воздуха, и воздухонапорного насадка 3,устанавливаемого в трубопровод перед ВМП.Корпус 1 сдержит входной и выходной патрубки для установки его в трубопровод и снабжен двумя расположенными диаметральноразгрузочными окнами верхним 4 и нижним 5. Для аэродинамическойкомпенсации, открывающего клапан усилия, проходное сечение верхнего окна 4 выполнено больше сечения нижнего окна 5.В корпусе 1 установлены двухседельнь 1 й клапан, включающий верхний клапан 6, нижний клапан 7, Шток 8, служащий для перекрытия разгрузочных окон, и осевая поворотная заслонка 9, служащая для перекрытия выходного патрубка. Двухседельный клапан перемещается в вертикальном направлении в направляющих втулках и снабжен пружиной сжатия 10, установленной одним торцом с опорой на его Шток 8, а вторым торцом с возможностью упора при подходе клапана к верхнему положению в держатель 11 втулки, жестко связанный с корпусом, и выключателем действия пружины 12. Двухседельный клапан кинематически связан с осью поворотной заслонки с помощью крипощипа 13, один конец которого жестко соединен с осью заслонки 9, а другой снабжен роликом, и кулисы 14, один конец которой жестко соединен со щтоком 8 двухседельного клапана, а другой выполнен с дугообразным пазом, в котором с возможностью перемещения установлен ролик привощипа 13, что обеспечивает неравномерную, постоянно возрастающую скорость поворота заслонки 9 при постоянной скорости перемещения двухседельного клапана из нижнего в верхнее крайнее положение и,соответственно, работоспособность устройства при коротком трубопроводе и малом напоре, создаваемом ВМП.Под клапаном 7 нижнего разгрузочного окна помещена надувная эластичная емкость 15, внутренняя полость которой посредством трубки 16 через трехходовой кран 2 может сообщаться либо с воздухонапорным насадком 3 (Положение 1), либо с атмосферой (положе ние 1 П), либо изолироваться (положение П). Для возможности работы устройства в системе автоматизированного управления треххдовой кран 2 снабжен электроприводом 17.Ось поворотной заслонки 9 выведена наружу и снабжена с одной стороны - рычагом ручного поворота 18, а с другой - датчиком положения заслонки (на рисунках не показан).Работает устройство следующим образом.При включении ВМП (трехходовой кран - в ПОЛОЖСНИИ П 1) устройство остается в исходном состоянии (на фиг. 1), при этом на пневмоприводе усилия не возникает, двухседельный клапан под действием собственного веса находится в нижнем положении, разгрузочные окна открыты, заслонка перекрывает выходной патрубок и весь Подаваемые ВМП воздух выходит через разгрузочные окна в устье выработки.Для подачи воздуха в забой трехходовой кран 2 переводится в положение 1, при котором надувная эластичная емкость 15 сообщается с воздунапорным насадком 3 (на фиг. 2). Под действием, создаваемого ВМП, напора в трубопроводе она наполняется воздухом и, преодолевая вес двухседельного клапана, перемещает его вверх при этом проходное сечение разгрузочных окон и расход через них уменьшаются. Одновременно перемещается вверх и, связанная с штоком 8 кулиса 14,увлекая за собой ролик кривошипа 13, соединенного с заслонкой 9,благодаря чему последняя поворачивается и открывает сечение выходного патрубка - подача воздуха в забой увеличивается.При необходимости зафиксировать любое промежуточное положение клапана и соответствующее воздухораспределение между забоем и устьем выработки трехходовой кран 2 переводится в положение 11, при котором надувная эластичная емкость 15 изолируется, как от воздухонапорного насадка 3, так и от атмосферы.Для уменьшения подачи воздуха в забой трехходовой кран 2 переводится в положение 1 П при этом емкость 15 пневмопривода сообщается с атмосферой, воздух из нее выходит в атмосферу, воздух из нее выходит в атмосферу, двухседельный клапан под действием собственного веса опускается, заслонка закрывается, проходное сечение разгрузочных окон увеличивается, а выходного патрубка уменьшается подача воздуха в забой уменьшается, а в устье выработки увеличивается.Таким образом, манипулируя трехходовым клапаном 2 в процессе разгазирования выработки, оператором или системой автоматического управления поддерживается такое воздухораспределение, при которомконцентрация метана В УСТЬС выработки НС превышает ДОПУСТИМОГО,