Экология

Царикаева М.С., Царикаев В.К.

Создание экологически безопасных и экономически эффективных

рудоперепускных устройств с функционированием в автоматическом режиме

Состояние атмосферы в горных выработках, условия, в которых работают горняки, зависят от многих факторов. Одним из ключевых факторов является экологическая безопасность использования рудничных комплексов и технологического оборудования и создание на этой основе нормальных условий работы. Нами лично и в соавторстве создана серия экологически безопасных и экономически эффективных рудоперепускных устройств, защищенных патентами Российской Федерации на полезные модели. В статье приведена часть этих устройств [1-3].

На рисунке 1 представлен взрывоустойчивый затвор рудоспуска[1] , содержащий створку 1, ось 2, рукав 3 рудоспуска 4, отбойный брус 6, закрепленный на почве разгрузочной камеры 5. Стрелками 7 показаны направления

Рис.1. Взрывоустойчивый затвор рудоспуска:

1-створка; 2-ось вращения; 3-рукав рудоспуска; 4-рудоспуск; 5-разгрузочная камера; 6-отбойный брус; 7-направления движения ударной волны.

действия ударной воздушной волны. Створка 1 и ось 2 закреплены к потолку рукава рудоспуска 3. Створка установлена в вертикальной плоскости, свободная ее часть изогнута с возможностью примыкания к скатной поверхности рукава рудоспуска 3, пропуска рудной массы и возврата к исходному положению под воздействием собственной массы после завершения операции разгрузки.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении створка 1 перекрывает разгрузочную камеру 5 от поступления пылегазовых загрязнений из рудоспуска 4. Выгружаемая из доставочной машины рудная масса попадает на створку, которая отклоняется и пропускает ее в рукав рудоспуска 3. После завершения разгрузки створка под воздействием собственной массы возвращается в исходное положение.

Предложенное устройство экономически эффективно: по сравнению с аналогами значительно проще в конструктивном исполнении, для его изготовления требуется примерно в 3- 4 раза меньше металла. Взрывоустойчивым названо устройство в связи с тем, что в подземных условиях нередко происходит взрывание зарядов в разных местах: слева или справа от створки. В предложенной конструкции направления ударных волн показаны стрелками 7. В этой конструкции створка приспособлена для пропуска взрывных ударных волн в обоих направлениях, что исключает ее разрушение.

Представленное на рисунке 2 устройство для изоляции рудоспуска[2] со-

Рис. 2. Устройство для изоляции рудоспуска:

1-створка; 2-ось вращения; 3-разгрузочная камера; 4-рудоспуск; 5- устье рудоспуска; 6-отбойный брус; 7-подушка из рудной массы; 8-окно для входа в рудоспуск.

держит створку 1, ось вращения 2, разгрузочную камеру 3, рудоспуск 4,

устье рудоспуска 5, отбойный брус 6, подушку из рудной массы 7, окно для входа в рудоспуск 8. Створка 1 закреплена на оси 2, установлена на потолке разгрузочной камеры 3 и полностью перекрывает разгрузочную камеру 3 и часть устья рудоспуска 5, при этом створка установлена под углом к вертикальной плоскости и свободным концом опирается на скатную поверхность устья рудоспуска. Подушка из рудной массы 7 размещена между отбойным брусом 6 и створкой 1.

Коротко о работе устройства. В исходном состоянии створка 1 перекрывает разгрузочную камеру 3 и часть устья рудоспуска и препятствует попаданию пылегазовых загрязнений в разгрузочную камеру, например, из рабочих горизонтов капитального рудоспуска 4. Под воздействием рудной массы створка отклоняется и груз удаляется к месту назначения. После завершения разгрузки створка возвращается в первоначальное положение под воздействием своей массы.

Предложенное устройство проще по конструкции, чем прототип: имеет меньшее количество элементов, поэтому надежнее в работе. Надежность предложенной конструкции повышается также за счет наличия подушки из рудной массы 7: она предохраняет устье рудоспуска от разрушения рудной массой. Для изготовления предложенной конструкции требуется примерно в 1,45 раза меньше металла, чем для прототипа.

Конструкция, представленная на рисунке 3 [3], содержит створку из двух

Рис.3. Устройство для изоляции рудоспуска с двумя

разгрузочными площадками:

1-створка; 2-ось вращения; 3-разгрузочные площадки;4-рукавк рудоспуска; 5- два отбойных бруса; 6-противовес; 7-отражатель.

частей V- образной формы 1, ось 2, две разгрузочные площадки 3, рукав рудоспуска 4, два отбойных бруса 5, противовес 6 и отражатель 7. К оси 2 закреплены обе равнозначные и обращенные вниз части створки, противовес 6 и отражатель 7, при этом противовес имеет большую массу, чем створка и размещен между ее частями, а отражатель закреплен сверху оси 2. Отбойные брусья 5 закреплены к почве разгрузочных площадок 3. Устройство имеет две разгрузочные площадки 3.Данное устройство можно использовать и для изоляции карьерного рудоспуска, считая верхнюю часть разгрузочной камеры навесом для предотвращения попадания осадков на устье рудоспуска.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении обе части створки 1 перекрывают рукав рудоспуска 4. При выгрузке руды из доставочной машины соответствующая часть створки отклоняется и пропускает рудную массу далее в рукав рудоспуска. Также работает и другая часть створки. После завершения разгрузки створка возвращается в исходное положение, вновь закрывая рукав рудоспуска.

В предложенном устройстве по сравнению с прототипом разгрузка рудной массы осуществляется на двух площадках, что экономически выгодно: способствует повышению пропускной способности рудоспуска почти вдвое.

Вывод: рассмотренные в статье устройства отвечают требованиям экологической безопасности, экономически эффективны, функционируют с применением принципов автоматического управления. Устройства также позволяют постоянно поддерживать на рабочих местах основные параметры и компоненты системы воздухораспределенния, определенные Едиными Правилами Безопасности.

Литература

1.Патент на полезную модель РФ №135722, МПК E21 F17/103, E21F 1/16. Взрывоустойчивый затвор рудоспуска / В.К.Царикаев. – Бюл. № 35 от 20.12.2013.

2.Патент на полезную модель РФ № 135363, МПК E21 F17/103, E21F 1/16 Устройство для изоляции рудоспуска/ В.К.Царикаев.-Бюл. № 34 от 10.12.2013. 3. Патент на полезную модель РФ № 134229, МПК E21 F17/103, E21F 1/16 Устройство для изоляции рудоспуска с двумя разгрузочными площадками/ В.К.Царикаев.-Бюл. № 31 от 10.11.2013.