Способ пылеподавления у исполнительного органа проходческого комбайна и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение пылеподавления за счет обеспечения докализации очага пылеобразования по всему периметру. Для этого в зарубную щель подают струюми орошающую жидкость (ОЖ) и отсасывают запыленный воздух из пространства, ограниченного этими струюми с помощью насадки 1 с форсунками (Ф) 21. Последнюю перемещают в зависимости от измерения давления ОЖ в Ф 21 вдоль стрелы на расстоянии от середины исполнительного органа (ИО), определяемое из выражения L= 1,65 . Р .а 2/D 3, где акоеффициент расхода форсунки, а*982

P -дАВлЕНиЕ ВОды HA фОРСуНКЕ, МПА

D - диаметр сопла форсунок. Для перемещения насадки 1 устройство имеет механизм перемещения в виде закрепленнох на стреле и соединенных с насадкой гидроцилиндров и возвратных пружин, установленных с противоположной стороны насадки 1. На стреле ИО установлены зубчатые рейки 11, каждая из которых соединена посредством опорной шестерни из концов винтового подъемника, лругой конец которого соединен с соплом 2 насадки 1. Внутренняя поверхность каждого сопла 2 выполнена в виде трубы Вентури, а гидроцилиндры сообщены с магистралью ОЖ. При работе ИО комбайна насадка 1 располагается на оптимальном для эффективного пыледавления расстоянии от ИО. При увеличении давления на Ф 21 и в магистрали ОЖ гидродомкраты перемещают насадку 1 от ИО, одновременно винтовой подъемнок 6 обеспечивает изменение угла оси сопла 2. При уменьшении на Ф 21 давления ОЖ насадка 1 перемещается в обратном направлении с помощью пружин . 2 с.п.ф-лы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4373321/31-03 (22) 05.02.88 (46) 23.07.90. Бюл. № 27 (71) Московский горный институт (72) С. Ю. Ерохин и Б. Ф. Кирин (53) 622.807.002.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 877064, кл. Е 21 F 5/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1218131, кл. Е 21 F 5/00, E 21 С 35/22, 1986. (54) СПОСОБ ПЬ1ЛЕПОДАВЛЕНИЯ У ИСПОЛ НИТЕЛ ЬНОГО ОРГАНА П РОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель — повышение эффективности пылеподавления за счет обеспечения локализации очага пылеобразования по всему его периметру. Для этого в зарубную щель подают струями орошающую жидкость (ОЖ) и отсасывают запыленный воздух из пространства, ограниченного этими струями с помощью насадки 1 с форсунками (Ф) 21. Последнюю перемещают в зависимости от изменения давления ОЖ в Ф 21 вдоль стрелы на расстояние от середины исполнительного органа (ИО), определяемое

„„Я0„„1580034 A 1 (51)5 E 21 F 5/20, Е 21 С 35/22 из выражения 1=1,65 P а /D, где а — коэффициент расхода форсунки, a(2; P — давление воды на форсунке, МПа; O„- — диаметр сопла форсунок. Для перемещения насадки 1 устройство имеет механизм перемещения в виде закрепленных на стреле и соединенных с насадкой гидроцилиндров и возвратных пружин, установленных с противоположной стороны насадки 1. На стреле ИО установлены зубчатые рейки 11, каждая из которых соединена посредством опорной шестерни с одним из концов винтового подъемника, другой конец которого соединен с соплом 2 насадки 1. Внутренняя поверхность каждого сопла 2 выполнена в виде трубы

Вентури, а гидроцилиндры сообщены с магистралью ОЖ. При работе ИО комбайна насадка 1 располагается на оптимальном для эффективного пылеподавления расстоянии от

ИО. При увеличении давления на Ф 21 и в магистрали ОЖ гидродомкраты перемещают насадку 1 от ИО,. одновременно винтовой подъемник 6 обеспечивает изменение угла оси сопла 2. При уменьшении на Ф 21 давления ОЖ насадка 1 перемещается в обратном направлении с помощью пружин. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1580034

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для пылеподавления у мест интенсивного пылевыделения при разрушении горного массива, а также для предотвращения взрыва метана у стреловидного исполнительного органа комбайна при проведении подготовительных выработок в газоопасных условиях шахт.

Цель изобретения — повышения эффективности пылеподавления за счет обеспечения локализации очага пылеобразования по всему его периметру.

Сущность способа пылеподавления у стреловидного исполнительного органа комбайна заключается в том, что с помощью насадки, имеющей форсунки орошения, подают орошающую жидкость в аэрозольном (шламовоздушном) потоке в зарубную щель, локализуюсь очаг пылеобразования и отсасывают запыленный воздух из внутреннего пространства, ограниченного струями орошающей жидкости, с помощью насадки.

В процессе подачи орошающей жидкости производят регулирование параметров орошения в зависимости от изменения давления орошающей жидкости в форсунках путем перемещения насадки вдоль стрелки комбайна.

При этом расстояние от форсунок до средины исполнительного органа комбайна определяют из математического выражения

1,65. Р а рэ с где а — коэффициент расхода форсунки, а(2;

P — давление воды на форсунках, МПа;

O, — — диаметр сопла форсунок, мм.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа, сечение; на фиг. 2— разрез А — A на фиг. 1; на фиг. 3 — размегцение форсунок орошения в насадке; на фиг. 4, -- насадка, продольное сечение.

Устройство состоит из металлической водовоздушной насадки 1 с соплами 2, имеющими выходные отверстия 3. Внутри насадки размещены распорки 4 и коллектор 5. установленный враспор с помощью винтовых подъемников 6, каждый из которых состоит из цилиндрического ползуна 7, винтовой втулки 8, болта 9, имеющего на одном из своих концов приводную шестерню 10, соединенную с одной из зубчатых реек 11, закрепленной на стреле 12 исполнительного органа 13.

Другой конец винтового подъемника 6 соединен посредством цилиндрического ползуна

7 с соплом 2. Внутренняя поверхность каждого сопла 2 выполнена в виде трубы

Вентури.

Коллектор 5 установлен с зазором по отношению к торцовой стенке 14, внутренняя поверхность 15 которой имеет разрыв 16 и удобообтекаемую в аэродинамическом отношении форму. Коллектор 5, начинающийся входным отверстием 17, имеет утолщение 18 с профилем, соответствующим профилю внутренней поверхности 15 торцовой стенки !4.

В утолщении 18 проложена магистраль 19 орошающей жидкости, соединенная через гибкие отрезки трубопроводов 20 с форсунками 21. Форсунки 21 закреплены в сопле 2 насадки 1 на шарнирах распорок 22 с возможностью соосного с соплом 2 перемещения, а также с возможностью поворота в направлении, обратном направлению вращения исполнительного органа 13. Насадка 1 уста10 новлена на стреле 12 с возможностью продольного перемещения. Для перемещения насадки 1 устройство имеет механизм перемещения насадки в виде гидроцилиндров 23, сообщенных с магистралью 24 орошающей жидкости, и возвратных пружин 25, размещенных»а стреле и соединенных с насадкой 1 со стороны, противоположной расположению гидроцилиндров 23, штоки которых

55 соединены с насадкой 1.

Способ пылеподавления осуществляют при работе устройства следующим образом.

Перед началом работы устройства насадку 1 устанавливают так, что расстояние от размещенных в ней форсунок 21 до средины исполнительного органа комбайна соответствует определенному Р

1,65 P.а

M.

Qp

Насадка 1 устанавливается на стреле комбайна в промежуточное положение (фиг. i, два крайних ее положения: ближайшее и дальнее отстояние от исполнитадьного органа комбайна) . Магистраль 19 орошающей жидкости подключается к высоконапорному насосу. Орошающая жидкость под изменяющимся во времени в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий давлением спрыскивается форсунками 21 и создает разрежение в коллекторе 5 и эжектирует в сопло 2 запыленный воздух. Пыль, содержащаяся в последнем, проходя через факелы форсунок 21, коагулируется на каплях, при этом насадка генерирует трехфазный шламоводовоздушный лоток. Указанный поток в форме усеченного конуса направляется в зарубную щель (B очаг пылеобразования), вытесняя оттуда метан. Направление трехфазного потока в зарубную щель осуществляется вне зависимости от расстояния насадки 1 от исполнительного органа комбайна подъемом (опусканием) сопла 2 при,уменьшении (увеличении) указанного расстояния. Перемещение насадки 1 осуществляется автоматически с помощью гидроцилиндров 23, сообщенных с магистралью 24 орошающей жидкости, и возвратных пружин 25. При увеличении давления воды и необходимости увеличения расстояния от форсунок до исполнительного органа комбайна шток гидроцилиндра 23 перемещает насадку 1 в соответствующее положение на стреле 12. Обратное движение насадки осуществляется за счет

1580034

10

Формула «зобретения

5 энергии сжатия пружины, перемещающей насадку пропорционально снижению давления орошающей жидкости в магистрали 24, Помимо автоматического перемещения насадки 1 вдоль стрелы комбайна автоматически поддерживается постоянство направления потока орошающей жидкости в зару бную щель. Насадка 1, перемещаясь под воздействием штока гидроцилиндра 23 (увеличение давления воды), посредством закрепленных на стреле зубчатых реек 11 придает вращение приводным шестерням 10, которые жестко закреплены на концах винтовых болтов 9. Вращательное движение шестерен 10 и более 9 винтовыми втулками преобразуется снова в поступательное движение винтового подъемника 6, поднимающего (опускающего) сопло 2 насадки 1. Указанное перемещение обеспечивается расположением частей, составляющих внешнюю и внутреннюю поверхности сопла 2 насадки 1, сегментарно. Отмеченные части (всего четыре части внешней и четыре части внутренней поверхности) благодаря нахлестному размещению позволяют обеспечивать перемещение сопла 2 без образования щелей при максимальном подьеме сопла 2 (минимальном расстоянии насадки 1 от исполнительного органа комбайна) на внутренней и внешней поверхностях сопла 2 и -.орцовой стенке 14.

Благодаря указанным конструктивным особенностям происходят более эффективные эжектирование, очистка и изоляция запыленного вбздуха у места пылеобразования.

Подачей равномерных водовоздушных струй вокруг исполнительного органа комбайна более эффективно вь;тесняется ме -н из зарубной щели, снижая его концентрацию до безопасного уровня и охлаждая рабочие кромки породоразрушгющего инструмента и его следа на плоскости забоя. Полу .аемое при этом направление оросительного факела является для достижения поставленной цели наиболее оптимальным, так как в этом случае факел разделяется на две составляющие: одна — направляется в зарубную щель, вытесняя оттуда метан и гася фрикционное искорение, а другая — ближняя к оси стрелы, направляется на рабочие кромки резцов комбайна, охлаждая их, что важно как для предотвращения искрения, так и для уменьшения пылевыделения, поскольку скол породы рабо.чими зубьями сопровождается импульсным выделением I:ûëè с BHQBh образующихся поверхностей разрушаемой породы и перемещением ее (пыли) к увлажненной поверхности исполнительного органа, выступающей как пылеосадительная.

При перемещении насадки 1 на стреле комбайна угол, определяющий направление оси сопла 2 по касательной к исполнительному органу, изменяется, что способствует высокой эффективности пылеподавления.

Насадка 1 установлена на стреле на оптимальном расстоянии от забоя постоянно, что

6 позволяет регулировать скорость движения шламовоздушной струи у исполнительного оцгана комбайна и предотвращать вынос пыли из разрушаемой породы.

Выполнение внутренней поверхности сопел 2 в виде трубы Вентури позволяет образовать плотный тонкодисперги ров анный факел по всему периметру источника пылеобразования, т. е. вокруг вращающегося в массиве исполнительного органа комбайна.! . Способ пылеподавления у исполнительного органа проходческого комбайна, включающий подачу орошающей жидкости в зарубную щель и отсос запыленного воздуха с помощью насадки, имеющий форсунки орошения, установленной на стреле комбайна. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеподавления за счет обеспечения локализации очага пылеобразования по всему его периметру, в процессе подачи орошающей жидкости производят регулирование параметров орошения в зависимости от изменения давления орошающей жидкости в форсунках путем перемещения насадки вдоль стрелы комбайна, причем расстояние! от форсунок до середины исполнительного органа комбайна определяют из математического выражения:

1,55.,Р. а2

1 —, м, з

C где Р— давление воды на форсунках, МПа; а — коэффициен; расхода форсунки, а(2;

В, диаметр сопла форсунок, мм, при этом отсос запыленного воздуха осуществляют из в;у,реннего пространства, ограниченного струями оров,ающей жидкости.

2. Устройство для пылеподавления у исполнительного ор -ана проходческого комбайна, включающее ус;-ановленную на стреле исполнительного органа комбайна насадку с форсу и кам и. коллек — îðîì, сопла с выходн ыми отверстиями и оросительную магистраль, соединенную с форсунками,;>т ичающееся тем, что, с цел ью повышения эффективности пылеподавлення, оно снабжено механизмом переме цения насадки по стреле комбайна, выполненным в виде соединенных с насадкой и закрепленных на стреле со стороны выходных отвегстий соп.:i гидроцилиндров, сообщенных с оросительной магистралью, и возвратных пружин, закрепленных на стреле с ппотивоположнсй стороны насадки, и винтовыми подьемнпками для угловых перемещений сопл. при этом стрела снабжена -убчатымн рейками, каждая из когорых соединена посредсгвом приводной шестерни с одним из концов винтового подъемника, другой конец которого -оединен с соплом, причем внутренняя поверхность каждого сопла выполнена в виде трубы Вентури.

1580034

Пюаюсп ь лдоя

Фиг. 7

Cevewue, прояодящее оиру ислиго органа

1580034

Соста вител ь А. Губа йло вски и

Редактор О. Головач Техред А. Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 1996 Тираж 377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, r. Ужгород, ул. Гагарина, !0!