Файл: Машины и оборудование для обеспечения комфортных и безопасных условий труда в шахтах и рудниках.docx
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 46
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1. Сжатие воздуха в стволе под действием силы тяжести.
2. Возрастание температуры горных пород по мере увеличения глубины разработок.
3. Окислительные процессы пород и крепёжного материала.
4. Соприкосновение воздуха с разрыхленным углём в очистных забоях.
5. Тепловыделение от людей, выполняющих работу.
6. Тепловыделение от работающих машин, трансформаторов и др. электрических аппаратов.
Назначение и общее устройство калориферных установок
Калориферные установки предназначены для регулирования температуры воздуха, поступающего зимой в ствол шахты. Надобность в этих установках определяется необходимостью предохранить людей от простудных заболеваний при подъеме и спуске их по стволу и предотвратить обмерзание оборудования и крепления ствола. Регулирование в стволе температуры воздуха достигается его подогревом в калориферах, для чего используется водяной пар.
Нагрев воздуха производят до 60 - 70 °С, чтобы смесь его с холодным воздухом, поступившим из атмосферы, имела температуру +2 °С.
Калориферная установка соединяется со стволом шахты каналом с уклоном 5 - 10°.
Калориферные установки бывают вентиляторные и безвентиляторные.
Современные комбинированные системы кондиционирования воздуха включают в себя холодильные установки на дневной поверхности и под землёй и воздухоохладители, размещённые в нескольких пунктах по ходу движения вентиляционной струи (многоступенчатые системы). Системы кондиционирования воздуха с холодильной установкой на дневной поверхности или на рабочем горизонте, но с отводом тепла на поверхность выполняются двухконтурными. В первый контур (высокого давления) включается оборудование, расположенное на поверхности, и подземное устройство для снижения гидростатического давления (теплообменник высокого давления, гидротурбина). Они связаны между собой трубопроводами (рассчитаны на высокое давление), по которым циркулирует первичный хладоноситель или конденсаторная вода. Второй контур (низкого давления) предназначен для подачи вторичного хладоносителя от теплообменника (турбины) или от подземной холодильной установки к воздухоохладителю, а также (при подземной холодильной установке) для подачи конденсаторной воды второго контура от теплообменника (турбины) к конденсаторам холодильной установки. Отвод теплоты конденсации в подземных условиях осуществляется с помощью подземных градирен, размещаемых на исходящей вентиляционной струе.
Иногда в шахтах применяют воздушные конденсаторы, расположенные на исходящей струе и охлаждаемые воздухом. Выбор схемы и оборудования общешахтного кондиционирования воздуха производится путём технико-экономического сопоставления различных вариантов. Основные характеристики стационарной системы кондиционирования воздуха — номинальная холодопроизводительность и эффективность (отношение теплоты, отнятой в единицу времени у воздуха во всех воздухоохладителях данной системы, к её холодопроизводительности при данных условиях). Повышение последнего параметра достигается теплоизоляцией трубопроводов, их уплотнением, снижением гидравлического сопротивления и др. На современных шахтах CCCP эксплуатируется около 30 стационарных систем кондиционирования воздуха с суммарной номинальной холодопроизводительностью около 150 МВт. За рубежом наиболее крупные стационарные системы кондиционирования воздуха действуют в шахтах ГДР, ЧССР, ЮАР, Индии, ФРГ и других стран. Местное кондиционирование воздуха в шахтах производится в тупиковых подготовительных выработках и других проходческих забоях, камерах и т.п. Осуществляется с помощью автономных воздухоохладительных агрегатов на основе парокомпрессионных холодильных установок или воздушных трубодентандеров. Установки первого типа выпускаются в CCCP в виде передвижных шахтных конденсаторов. Охлаждённый в таких агрегатах воздух подаётся в забои по трубам с помощью вентиляторов местного проветривания. Теплота конденсации автономных кондиционеров отводится за пределы выработки с помощью шахтной или технической воды. Перспективы развития систем кондиционирования воздуха связаны с постепенным переходом в очистных забоях на многоступенчатые схемы с подачей хладоносителя на большие расстояния, бурением скважин для подачи хладоносителя с поверхности, применением единых систем охлаждения воздуха в выработках сквозного проветривания и тупиковых выработках, конденсаторов с воздушным и воздушно-водоиспарительным охлаждением для отвода тепла на поверхность или в исходящую вентиляционную струю, использованием охлаждённой технической и питьевой воды. В карьерах кондиционирование воздуха сводится к поддержанию соответствующих параметров воздуха в кабинах горных машин. Осуществляется системами, включающими технические средства для очистки воздуха от пыли и вредных газов, охлаждения его при высоких наружных температурах и подогрева при низких, увлажнения и осушения, перемещения, смешивания и распределения воздуха, а также для регулирования его параметров и их контроля. Системы кондиционирования воздуха — прямоточные и с частичной рециркуляцией. Прямоточные системы осуществляют обработку и перемещение наружного воздуха, частичной рециркуляции — смеси наружного и части извлекаемого из кабины воздуха. В системах кондиционирования воздуха очистка воздуха от
пыли производится с помощью циклонов, тканевых, пенополиуретановых и бумажных фильтров, охлаждение — с помощью хладоновых парокомпрессорных установок или воздушных холодильных машин (с трубодентандером и вихревой трубкой), термоэлектрических батарей и испарительных холодильных установок. Для подогрева воздуха используют электрические (электрокалориферы) и автономные отопители, теплоту систем охлаждения или отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и термоэлектрические подогреватели. Кондиционирование воздуха в надшахтных зданиях и помещениях обогатительных фабрик и др. выполняется с помощью обычных систем общепромышленного назначения.
Калориферная установка
3 Шахтные водоотливные установки
Водоотливная установка — это комплекс технических средств для удаления воды из горных выработок и выдачи ее на поверхность. Для откачки подземных вод применяют водоотливные установки, которые в зависимости от назначения подразделяют на центральные, главные, участковые, вспомогательные, перекачные, проходческие и скважинные.
Водоотливные установки оборудуются в основном центробежными насосами. Установка состоит из насоса 1 с двигателем, всасывающего трубопровода 9 с приемной сеткой 11 и клапаном 10, нагнетательного трубопровода 5 с задвижкой 3 и обратным клапаном 4, трубки 6 с вентилем 7 для заливки водой насоса перед его пуском. Давление во всасывающем 9 и нагнетательном 5 трубопроводах измеряется вакуумметром 8 и манометром 2.
Вертикальное расстояние от уровня воды в заборном резервуаре (колодце) до оси насоса называется геодезической (геометрической) высотой всасывания hвс , а вертикальное расстояние от оси насоса до сливного отверстия трубопровода — геодезической (геометрической) высотой нагнетания hн . Сумма геодезических высот всасывания и нагнетания есть геодезическая (геометрическая) высота подачи Hг, которая по существу является полной геодезической высотой водоподъема.
В главных насосных установках шахт и рудников широкое распространение получили горизонтальные центробежные секционные насосы типа ЦНС (центробежный насос секционный), имеющие вертикальный разъем корпуса. Каждая секция имеет корпус 4 с направляющим аппаратом 5 и рабочее колесо 6 одностороннего всасывания. Рабочие колеса устанавливаются на одном валу i, а корпуса секций вместе с крышками всасывания 8 и нагнетания 3 соединены стяжными шпильками 7 и образуют единый герметичный корпус насоса. Места выхода вала 1 из корпуса насоса герметизируются сальниковыми уплотнениями 2.
При работе насоса жидкость последовательно проходит через все рабочие колеса, получая в каждой секции приращение напора. Жидкость из одной секции (ступени) в другую перетекает по каналам неподвижных лопаточных направляющих аппаратов.
В обозначениях типоразмеров насосов ЦНС цифры после букв: первая — подача (м3/ч) при максимальном значении к.п.д.; через дефис — напоры (м) — наименьший и наибольший. Если насос предназначен для откачки кислотньгх вод, то добавляется буква К, для грязевых насосов — буква Г.
Список литературы
1Абрамов А.П. Стационарные машины. ГУ КузГТУ. Кемерово, 2012 - 180 с.
2Абрамов А.П., Бизенков В.Н., Стационарные машины. КузГТУ. Кемерово, 2003- 143 с.
3 Ресурсы интернет