RU2648790C1 - Oil mine slope unit ventilation system - Google Patents
Oil mine slope unit ventilation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648790C1 RU2648790C1 RU2017104189A RU2017104189A RU2648790C1 RU 2648790 C1 RU2648790 C1 RU 2648790C1 RU 2017104189 A RU2017104189 A RU 2017104189A RU 2017104189 A RU2017104189 A RU 2017104189A RU 2648790 C1 RU2648790 C1 RU 2648790C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- ventilation
- fan
- evaporator
- unit
- Prior art date
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 abstract 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 20
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
- E21F1/08—Ventilation arrangements in connection with air ducts, e.g. arrangements for mounting ventilators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной и нефтедобывающей промышленностям и может быть использовано для проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, подземная добыча которых производится шахтным способом с тепловыми методами воздействия на пласт (термошахтный способ).The invention relates to the mining and oil industries and can be used to ventilate slope blocks in the fields of high viscosity oil and natural bitumen, underground mining of which is carried out by the mine method with thermal methods of stimulating the formation (thermal mine method).
В нефтешахтах применяется термошахтный способ добычи высоковязкой нефти, при котором в нефтяной пласт закачивается перегретый пар. В результате этого вязкость нефти снижается, и нефть выдается из добывающих скважин, расположенных в буровой галерее уклонного блока. Проблема заключается в том, что от стен буровой галереи излучается тепло (температура воздуха в буровой галерее может достигать 70°C). Нагретый воздух выдается в исходящие выработки нефтешахты. Вследствие этого в данных выработках нарушаются санитарно-гигиенические условия труда горнорабочих.In oil shafts, a thermoshaft method of producing highly viscous oil is used, in which superheated steam is pumped into the oil reservoir. As a result of this, the viscosity of the oil is reduced, and oil is delivered from production wells located in the drilling gallery of the slope block. The problem is that heat is emitted from the walls of the drill gallery (air temperature in the drill gallery can reach 70 ° C). Heated air is discharged into the outgoing mine openings. As a result, the sanitary and hygienic working conditions of miners are violated in these workings.
Известна система проветривания неглубокого рудника, включающая сообщающиеся между собой два воздухоподающих и один вентиляционный стволы, главную вентиляторную установку, размещенную на выходе вентиляционного ствола, и две главные вентиляционные выработки, подходящие к вентиляционному стволу. Также система включает поверхностную и подземную установки кондиционирования воздуха, при этом испаритель подземной установки расположен в околоствольном дворе воздухоподающего ствола, ближнего к вентиляционному стволу, а ее конденсатор - в одной из главных вентиляционных выработок (RU №140553, опубл. 10.05.2014 г.).A well-known shallow mine ventilation system, comprising two air supply and one ventilation shafts communicating with each other, a main ventilation unit located at the outlet of the ventilation shaft, and two main ventilation openings suitable for the ventilation shaft. The system also includes surface and underground air conditioning installations, while the underground installation evaporator is located in the near-barrel courtyard of the air supply barrel closest to the ventilation shaft, and its condenser is located in one of the main ventilation openings (RU No. 140553, published on 05/10/2014) .
Недостатки известной системы следующие:The disadvantages of the known system are as follows:
1. Небольшой перепад температур между охлаждаемым в испарителе и нагреваемым в конденсаторе воздухом, вследствие чего у системы кондиционирования достаточно низкий КПД.1. A small temperature difference between the air cooled in the evaporator and the air heated in the condenser, as a result of which the air conditioning system has a rather low efficiency.
2. Не используется энергия тепла исходящего по вентиляционному стволу воздуха для преобразования ее в другие виды энергии либо ее утилизации.2. The heat energy of the air flowing through the ventilation shaft is not used to convert it into other types of energy or to utilize it.
3. Большая протяженность трубопроводов с теплоносителем, что требует значительных затрат на его транспортировку и на обеспечение теплоизоляции.3. The large length of pipelines with a coolant, which requires significant costs for its transportation and to provide thermal insulation.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является система проветривания нефтешахты (RU №2582145, опубл. 20.04.2016 г.), включающая главную вентиляторную установку, установленную на вентиляционном стволе нефтешахты, микроконтроллерный блок, связанный с датчиками температуры и давления воздуха либо с плотномерами, а также с датчиками расхода воздуха. В каждой воздухоподающей выработке уклонного блока расположен вентилятор местного проветривания, а в каждой воздуховыдающей выработке уклонного блока размещен воздушный тамбур, состоящий из перемычек с дверями, а устья вентиляционных скважин уклонных блоков снабжены дефлекторами и поверхностными вентиляторами, датчики расхода воздуха и датчики температуры и давления воздуха или плотномеры расположены в воздухоподающих выработках уклонных блоков, в главных исходящих вентиляционных выработках, в устьях и околоствольных дворах воздухоподающих стволов и в канале главной вентиляционной установки, а дополнительные датчики расхода воздуха установлены в воздуховыдающих выработках уклонного блока за соединительной выработкой по ходу потока исходящего воздуха, при этом дополнительные датчики температуры, давления или плотномеры расположены в буровых галереях уклонных блоков и на поверхности нефтешахты, причем микроконтроллерный блок выполнен с возможностью регулирования расхода воздуха, поступающего в уклонные блоки, в зависимости от показаний указанных датчиков за счет изменения режима работы вентиляторов местного проветривания и поверхностных вентиляторов, а также с возможностью изменения производительности главной вентиляторной установки. Данная система принята за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a mine ventilation system (RU No. 2582145, published April 20, 2016), including a main fan unit installed on the mine shaft ventilation shaft, a microcontroller unit associated with temperature and pressure sensors air or with densitometers, as well as with air flow sensors. A local ventilation fan is located in each air supply outlet of the slope block, and an air platform consisting of jumpers with doors is located in each air supply slope of the slope block, and the mouths of the ventilation holes of the slope blocks are equipped with deflectors and surface fans, air flow sensors, and air temperature and pressure sensors or Density meters are located in the air supply openings of sloping blocks, in the main outgoing ventilation openings, in the mouths and near-barrel air courtyards hopping trunks and in the channel of the main ventilation unit, and additional air flow sensors are installed in the air outlets of the slope block behind the connecting hole in the direction of the outgoing air flow, while additional temperature, pressure or density meters are located in the drilling galleries of the slope blocks and on the surface of the oil mine, the microcontroller unit is configured to control the flow of air entering the inclined units, depending on the readings of these sensors and by changing the mode of operation of the local fan ventilation fans and surface, as well as the ability to change the main performance of the fan installation. This system is adopted as a prototype.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, - главная вентиляторная установка, установленная с возможностью подачи воздуха в нефтешахту; воздухоподающая и воздуховыдающая выработки; вентилятор местного проветривания, расположенный в воздухоподающей выработке; воздушный тамбур, состоящий из перемычек с дверями, и вентиляционная скважина, установленные в воздуховыдающей выработке; поверхностный вентилятор и дефлектор, расположенные на вентиляционной трубе, установленной в устье вентиляционной скважины; микроконтроллерный блок, связанный с датчиками расхода воздуха и датчиками температуры и давления или плотномерами, установленными в воздухоподающей и воздуховыдающей выработках.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention, the main fan unit, installed with the possibility of supplying air to the mine; air supply and air output workings; local ventilation fan located in the air supply; an air platform, consisting of jumpers with doors, and a ventilation well, installed in the air-outlet; a surface fan and a deflector located on a vent pipe installed at the mouth of the vent well; a microcontroller unit associated with air flow sensors and temperature and pressure sensors or densitometers installed in the air supply and air output workings.
Недостатки известной системы, принятой за прототип, заключаются в следующем.The disadvantages of the known system adopted for the prototype are as follows.
1. В буровой галерее воздух остается нагретым, в результате чего ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда горнорабочих в ней. При подаче в буровую галерею большего объема воздуха санитарно-гигиенические условия труда улучшатся, однако при этом необходимо затрачивать большее количество электроэнергии на работу главной вентиляторной установки и поверхностного вентилятора.1. In the drilling gallery, the air remains heated, as a result of which the sanitary and hygienic working conditions of miners in it deteriorate. If a larger volume of air is supplied to the drilling gallery, the sanitary and hygienic working conditions will improve, however, it is necessary to expend a greater amount of electricity on the operation of the main fan unit and the surface fan.
2. Нагретый в буровой галерее воздух выбрасывается в атмосферу и его тепловая энергия не используется и не утилизируется.2. The air heated in the drilling gallery is discharged into the atmosphere and its thermal energy is not used and is not utilized.
3. В результате небольшого перепада температур поступающего по воздухоподающей выработке и удаляемого по вентиляционной скважине воздуха величина естественной тяги (тепловой депрессии) также будет небольшой, т.е. в рассматриваемой системе степень энергосбережения также невелика.3. As a result of a small temperature difference, the air delivered through the air supply outlet and the air removed through the ventilation well will also be small (thermal depression), i.e. in the system under consideration, the degree of energy conservation is also small.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в улучшении санитарно-гигиенических условий труда горнорабочих за счет снижения температуры воздуха в буровой галерее при увеличении степени энергоэффективности проветривания и утилизации энергии тепла исходящего из вентиляционной скважины воздуха.The technical result of the claimed invention is to improve the sanitary and hygienic working conditions of miners by lowering the air temperature in the drilling gallery while increasing the degree of energy efficiency of airing and utilizing the heat energy of the air emanating from the ventilation well.
Указанный технический результат достигается за счет того, что известная система проветривания уклонного блока нефтешахты, включающая главную вентиляторную установку, установленную с возможностью подачи воздуха в нефтешахту, воздухоподающую и воздуховыдающую выработки, вентилятор местного проветривания, расположенный в воздухоподающей выработке, воздушный тамбур, состоящий из перемычек с дверями, и вентиляционную скважину, установленные в воздуховыдающей выработке, поверхностный вентилятор и дефлектор, расположенные на вентиляционной трубе, установленной в устье вентиляционной скважины, микроконтроллерный блок, связанный с датчиками расхода воздуха и датчиками температуры и давления или плотномерами, установленными в воздухоподающей и воздуховыдающей выработках, согласно изобретению снабжена установкой для кондиционирования воздуха, включающей испаритель, конденсатор, соединенные трубопроводом, в котором расположены компрессор и дроссель, при этом испаритель расположен в воздухоподающей выработке, а конденсатор - на входе в вентиляционную скважину и/или в вентиляционной скважине, установка для кондиционирования воздуха выполнена с возможностью регулирования величины естественной тяги за счет изменения режима работы компрессора и дросселя, в воздуховыдающей выработке расположена направляющая, предназначенная для направления потока воздуха в вентиляционную скважину, на выходе скважины расположен испаритель теплового насоса, предназначенный для отбора тепловой энергии исходящего из буровой галереи воздуха, в вентиляционной трубе установлен датчик расхода воздуха, связанный с микроконтроллерным блоком, при этом микроконтроллерный блок выполнен с возможностью управления режимами работы компрессора и дросселя установки для кондиционирования воздуха, вентилятора местного проветривания, поверхностного вентилятора и главной вентиляторной установки в зависимости от объемного расхода воздуха и величины естественной тяги, регулируемой установкой для кондиционирования воздуха.The specified technical result is achieved due to the fact that the known ventilation system of the slope of the mine shaft, including the main fan installation, installed with the possibility of supplying air to the mine, air supply and air output, a local ventilation fan located in the air supply, an air platform, consisting of jumpers with doors, and a ventilation well installed in the air outlet, a surface fan and a deflector located on the ventilation According to the invention, a pipe installed at the mouth of the ventilation well, a microcontroller unit connected to air flow sensors and temperature and pressure sensors or densitometers installed in the air supply and air outlet workings is provided with an air conditioning unit including an evaporator, a condenser connected by a pipeline in which a compressor and a throttle are located, while the evaporator is located in the air supply, and the condenser is located at the entrance to the ventilation well and / or the ventilation well, the air conditioning unit is capable of regulating the natural draft due to changes in the operating mode of the compressor and throttle, there is a guide in the air-outlet designed to direct the air flow into the ventilation well, and a heat pump evaporator is located at the outlet of the well for the selection of heat energy coming from a drilling gallery in the air, a micro flow sensor is installed in the ventilation pipe the controller unit, while the microcontroller unit is configured to control the operation modes of the compressor and inductor of the air conditioning unit, local ventilation fan, surface fan and main fan unit depending on the volumetric air flow rate and the amount of natural draft regulated by the air conditioning unit.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - наличие установки для кондиционирования воздуха, включающей испаритель, конденсатор, соединенные трубопроводом, в котором расположены компрессор и дроссель, причем испаритель расположен в воздухоподающей выработке, а конденсатор - на входе в вентиляционную скважину и/или в вентиляционной скважине; выполнение установки для кондиционирования воздуха с возможностью регулирования величины естественной тяги за счет изменения режима работы компрессора и дросселя; расположение в воздуховыдающей выработке направляющей, предназначенной для направления потока воздуха в скважину; расположение на выходе вентиляционной скважины испарителя теплового насоса, предназначенного для отбора тепловой энергии исходящего из буровой галереи воздуха; установка в вентиляционной трубе датчика расхода воздуха, связанного с микроконтроллерным блоком; выполнение микроконтроллерного блока с возможностью управления режимами работы компрессора и дросселя установки для кондиционирования воздуха, вентилятора местного проветривания, поверхностного вентилятора и главной вентиляторной установки в зависимости от объемного расхода воздуха и естественной тяги, величина которой регулируется за счет изменения режима работы компрессора и дросселя установки для кондиционирования воздуха.The features of the proposed technical solution, distinctive from the prototype, are the presence of an air conditioning installation including an evaporator, a condenser connected by a pipeline in which a compressor and a choke are located, the evaporator being located in the air supply outlet and the condenser at the inlet to the ventilation well and / or vent hole; the installation for air conditioning with the ability to control the amount of natural traction by changing the operating mode of the compressor and throttle; the location in the air-driven working out of the guide, designed to direct the flow of air into the well; the location at the outlet of the ventilation well of the heat pump evaporator, designed for the selection of thermal energy coming from the drilling gallery of air; installation in the ventilation pipe of the air flow sensor associated with the microcontroller unit; execution of a microcontroller unit with the ability to control the operation modes of the compressor and throttle of an air conditioning unit, local ventilation fan, surface fan and main fan unit depending on the volumetric air flow and natural draft, the value of which is regulated by changing the operating mode of the compressor and throttle of the air conditioning unit air.
Наличие установки для кондиционирования воздуха, испаритель которой расположен в воздухоподающей выработке, позволяет снизить температуру воздуха в уклонном блоке, обеспечив требуемые санитарно-гигиенические условия труда горнорабочих в нем.The presence of an installation for air conditioning, the evaporator of which is located in the air supply, allows you to reduce the air temperature in the slope block, providing the required sanitary and hygienic working conditions for miners in it.
Расположение испарителя в воздухоподающей выработке, а расположение конденсатора установки для кондиционирования воздуха на входе в вентиляционную скважину и/или в вентиляционной скважине позволяет за счет разности температур воздуха, охлажденного в испарителе и нагретого в конденсаторе, создать естественную тягу (тепловую депрессию) he, которая усиливается за счет нагрева исходящего воздуха в конденсаторе и направляет воздух вверх по вентиляционной скважине, т.е. способствует проветриванию. В результате увеличивается степень энергоэффективности проветривания.The location of the evaporator in the air supply, and the location of the condenser of the air conditioning unit at the inlet to the ventilation well and / or in the ventilation well allows the natural draft (thermal depression) h e to be created due to the temperature difference between the air cooled in the evaporator and heated in the condenser, which amplified by heating the outgoing air in the condenser and directing the air up the ventilation well, i.e. promotes airing. As a result, the degree of energy efficiency of ventilation increases.
Выполнение установки для кондиционирования воздуха с возможностью регулирования величины естественной тяги позволяет при помощи управления режимами работы компрессора и дросселя изменять разность температур поступающего в буровую галерею воздуха и исходящего из нее, вследствие чего увеличивается степень энергоэффективности проветривания.The implementation of the installation for air conditioning with the ability to control the amount of natural draft allows you to control the temperature difference between the air entering and leaving the gallery through the control of the compressor and the throttle, which increases the degree of energy efficiency of ventilation.
Расположение в воздуховыдающей выработке направляющей, предназначенной для направления потока воздуха в скважину, позволяет снизить аэродинамическое сопротивление при переходе воздуха в скважину, тем самым увеличить степень энергоэффективности проветривания.The location of the guide in the air-outlet working out, designed to direct the air flow into the well, reduces the aerodynamic drag during the transition of air into the well, thereby increasing the degree of energy efficiency of ventilation.
Расположение на выходе вентиляционной скважины испарителя теплового насоса позволяет осуществлять отбор тепловой энергии исходящего из буровой галереи воздуха с целью ее последующей утилизации.The location at the outlet of the ventilation well of the heat pump evaporator allows the selection of the thermal energy of the air coming from the drilling gallery with a view to its subsequent disposal.
Установка в вентиляционной трубе датчика расхода воздуха, связанного с микроконтроллерным блоком, позволяет контролировать объем воздуха за счет установки для кондиционирования воздуха, поверхностного вентилятора и дефлектора. В результате увеличивается степень энергоэффективности проветривания.The installation in the ventilation pipe of the air flow sensor associated with the microcontroller unit allows you to control the air volume due to the installation for air conditioning, surface fan and deflector. As a result, the degree of energy efficiency of ventilation increases.
Выполнение микроконтроллерного блока с возможностью управления режимами работы компрессора и дросселя установки для кондиционирования воздуха, вентилятора местного проветривания, поверхностного вентилятора и главной вентиляторной установки в зависимости от объемного расхода воздуха и естественной тяги, величина которой регулируется за счет изменения режима работы компрессора и дросселя, позволяет контролировать объем воздуха, что обеспечивает эффективное автоматизированное управление заявляемой системы и повышает энергоэффективность проветривания.The implementation of the microcontroller unit with the ability to control the operating modes of the compressor and throttle of an air conditioning unit, local ventilation fan, surface fan and main fan unit depending on the volumetric air flow and natural draft, the value of which is regulated by changing the operating mode of the compressor and throttle, allows you to control air volume, which provides effective automated control of the claimed system and increases the energy effect The effectiveness of ventilation.
Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют снизить температуру воздуха в буровой галерее, тем самым улучшить санитарно-гигиенические условия труда горнорабочих. Кроме того, заявляемая система позволяет увеличить степень энергоэффективности проветривания и утилизировать энергию тепла исходящего из вентиляционной скважины воздуха.Distinctive features in combination with the known ones allow to reduce the air temperature in the drilling gallery, thereby improving the sanitary and hygienic working conditions of miners. In addition, the inventive system allows you to increase the degree of energy efficiency of ventilation and utilize the heat energy of the air coming from the ventilation well.
Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-5.The invention is illustrated by the drawings presented in FIG. 1-5.
На фиг. 1 представлена упрощенная схема уклонного блока (вид сверху).In FIG. 1 shows a simplified diagram of a slant block (top view).
На фиг. 2 - схема распределения воздуха внутри уклонного блока.In FIG. 2 is a diagram of the distribution of air inside the slope block.
На фиг. 3 - размещение конденсатора установки для охлаждения воздуха.In FIG. 3 - placement of the condenser installation for air cooling.
На фиг. 4 - схема работы микроконтроллерного блока.In FIG. 4 is a diagram of the operation of the microcontroller unit.
На фиг. 5 - схема испарителя теплового насоса.In FIG. 5 is a diagram of a heat pump evaporator.
На чертежах обозначены:In the drawings are indicated:
1 - воздухоподающая выработка уклонного блока;1 - air supply of the slope block;
2 - свежий воздух;2 - fresh air;
3 - буровая галерея;3 - drilling gallery;
4 - вентилятор местного проветривания;4 - local ventilation fan;
5 - воздуховод;5 - air duct;
6 - соединительная выработка;6 - connective development;
7 - глухая перемычка;7 - a blind jumper;
8 - воздуховыдающая выработка уклонного блока;8 - air-emitting output of the inclined block;
9 - испаритель установки для кондиционирования воздуха;9 - evaporator installation for air conditioning;
10 - нагретый воздух;10 - heated air;
11 - вентиляционная скважина;11 - ventilation well;
12 - направляющая;12 - guide;
13 - конденсатор установки для кондиционирования воздуха;13 - condenser installation for air conditioning;
14 - компрессор установки для кондиционирования воздуха;14 - compressor installation for air conditioning;
15 - дроссель установки для кондиционирования воздуха;15 - throttle installation for air conditioning;
16 - трубопровод с теплоносителем;16 - pipeline with a coolant;
17 - дефлектор;17 - a deflector;
18 - вентиляционная труба;18 - ventilation pipe;
19 - устье вентиляционной скважины 11;19 - the mouth of the ventilation well 11;
20 - датчик расхода воздуха;20 - air flow sensor;
21 - датчик расхода воздуха;21 - air flow sensor;
22 - датчик расхода воздуха;22 - air flow sensor;
23 - датчик температуры и давления или плотномер;23 - temperature and pressure sensor or densitometer;
24 - датчик температуры и давления или плотномер на выходе из буровой галереи 3;24 - temperature and pressure sensor or densitometer at the outlet of the
25 - исходящий поток воздуха;25 - outgoing air flow;
26 - воздушный тамбур из перемычек;26 - air platform from the jumpers;
27 - дверь в перемычке воздушного тамбура 26;27 - a door in a jumper of an
28 - микроконтроллерный блок;28 - microcontroller unit;
29 - главная вентиляторная установка;29 - the main fan installation;
30 - нагретый воздух;30 - heated air;
31 - испаритель теплового насоса;31 - heat pump evaporator;
32 - внешний контур испарителя теплового насоса 31;32 - external circuit of the evaporator of the
33 - внутренний контур испарителя теплового насоса 31;33 - the inner circuit of the evaporator of the
34 - теплоноситель;34 - heat carrier;
35 - исходящий по внешнему контуру 32 воздух;35 - outgoing along the
36 - поверхностный вентилятор.36 - surface fan.
Система проветривания уклонного блока нефтешахты включает главную вентиляторную установку 29, установленную с возможностью подачи воздуха 2 в нефтешахту, воздухоподающую 1 и воздуховыдающую 8 выработки, микроконтроллерный блок 28, связанный с установленными в воздухоподающей 1 и воздуховыдающей 8 выработках датчиками расхода воздуха 20, 22 и датчиками температуры и давления или плотномерами 23, 24. В воздухоподающей 1 выработке расположен вентилятор местного проветривания 4. В воздуховыдающей 8 выработке установлены воздушный тамбур, состоящий из перемычек 26 с дверями 27, и вентиляционная скважина 11. Система снабжена установкой для кондиционирования воздуха, включающей испаритель 9, конденсатор 13, соединенные трубопроводом 16, в котором расположены компрессор 14 и дроссель 15, причем испаритель 9 расположен в воздухоподающей выработке 1, а конденсатор 13 - на входе в вентиляционную скважину 11 и/или в вентиляционной скважине 11. Установка для кондиционирования воздуха выполнена с возможностью регулирования величины естественной тяги за счет изменения режима работы компрессора 14 и дросселя 15. Микроконтроллерный блок 28 имеет возможность управления режимами работы компрессора 14 и дросселя 15 установки для кондиционирования воздуха, вентилятора местного проветривания 4, поверхностного вентилятора 36 и главной вентиляторной установки 29 в зависимости от объемного расхода воздуха и естественной тяги, величина которой регулируется за счет изменения режима работы компрессора 14 и дросселя 15 установки для кондиционирования воздуха. В воздуховыдающей выработке 8 расположена направляющая 12, предназначенная для направления потока воздуха 10 в скважину 11. На выходе вентиляционной скважины 11 расположен испаритель теплового насоса 31, предназначенный для отбора тепловой энергии исходящего из буровой галереи 3 воздуха. В устье 19 вентиляционной скважины 11 установлена вентиляционная труба 18, на которой расположены поверхностный вентилятор 36 и дефлектор 17. В вентиляционной трубе 18 установлен датчик расхода воздуха 21, связанный с микроконтроллерным блоком 28.The ventilation system of the slope of the oil mine includes the
Система проветривания уклонного блока нефтешахты работает следующим образом.The ventilation system of the slope of the oil mine works as follows.
В уклонный блок нефтешахты по воздухоподающей выработке 1 поступает свежий воздух 2. Далее часть воздуха поступает в буровую галерею 3, а другая часть воздуха вентилятором местного проветривания 4 по воздуховоду 5, расположенному в соединительной выработке 6 с глухой перемычкой 7, поступает в воздухоподающую выработку 8 и далее в горные выработки.
Для снижения температуры воздуха в уклонном блоке с целью обеспечения требуемых санитарно-гигиенических условий труда горнорабочих в нем применяют установку для кондиционирования воздуха, состоящую из испарителя 9 и конденсатора 13. Испаритель 9 установки для кондиционирования воздуха располагают в воздухоподающей выработке 1 на входе в буровую галерею 3. Воздух 1 поступает в испаритель 9, где он охлаждается. За счет подачи охлажденного в испарителе 9 воздуха нормализуются санитарно-гигиенические условия труда в буровой галерее 3. При прохождении воздуха по буровой галерее 3 он нагревается. Для исключения возможности попадания нагретого воздуха 10 в воздуховыдающую выработку 8, в случае его недостаточного охлаждения в испарителе 9, предусмотрен путь его выдачи на поверхность через вентиляционную скважину 11. С целью снижения аэродинамического сопротивления при переходе воздуха в скважину 11 в воздухоподающей выработке 8 устанавливают направляющую 12. На входе в вентиляционную скважину 11 либо в ней самой располагают конденсатор 13 установки для кондиционирования воздуха. Теплоноситель циркулирует между испарителем 9 и конденсатором 13 за счет работы компрессора 14 и дросселя 15, регулируемых устройствами управления (не показаны).To reduce the air temperature in the slope block in order to ensure the required sanitary and hygienic working conditions for miners, an air conditioning unit consisting of an evaporator 9 and a
В процессе охлаждения нагретого воздуха 10 в испарителе 9 теплоноситель в нем нагревается и по трубопроводу 16 поступает в компрессор 14. За счет давления, создаваемого компрессором 14, температура теплоносителя в трубопроводе 16 повышается. Далее нагретый теплоноситель подается в конденсатор 13. Воздух, поступающий в вентиляционную скважину 11, нагревается в конденсаторе 13, охлаждая теплоноситель в трубопроводе 16. Далее охлажденный теплоноситель через регулируемый дроссель 15, предназначенный для доохлаждения теплоносителя, снова поступает в испаритель 9.In the process of cooling the
За счет разности температур воздуха, охлажденного в испарителе 9 и нагретого в конденсаторе 13 установки для кондиционирования воздуха, возникает естественная тяга (тепловая депрессия) he, которая направляет воздух вверх по вентиляционной скважине 11, т.е. способствует проветриванию. По вентиляционной скважине 11 воздух поступает в вентиляционную трубу 18, установленную в устье 19 вентиляционной скважины 11.Due to the temperature difference of the air cooled in the evaporator 9 and heated in the
Выдаваемый по вентиляционной скважине 11 нагретый воздух 30 поступает в испаритель теплового насоса 31 по внешнему контуру 32. По внутреннему контуру 33 циркулирует теплоноситель 34, который нагревается теплом исходящего по внешнему контуру 32 воздуха 35.The
На выходе вентиляционной трубы 18 расположен дефлектор 17 и поверхностный вентилятор 36.At the outlet of the
Объемный расход воздуха, его температура и давление (либо плотность) определяются датчиками расхода воздуха 20, 21, 22 и датчиками температуры и давления (либо плотномерами) 23, 24. Информация с датчиков поступает в микроконтроллерный блок (МКБ) 28. В зависимости от естественной тяги he, величина которой определяется в МКБ 28, и истинного объемного расхода воздуха регулируются режимы работы вентилятора местного проветривания 4, компрессора 14 и дросселя 15 установки для кондиционирования воздуха, а также главной вентиляторной установки 29, подающей требуемый объем воздуха 2 во все уклонные блоки нефтешахты, устройствами управления за счет управляющих сигналов, поступающих с МКБ.Air volumetric flow rate, its temperature and pressure (or density) are determined by
Объемный расход исходящего из уклонного блока воздуха 25 измеряется датчиком расхода воздуха 22. В случае если действия естественной тяги (тепловой депрессии) he и дефлектора 17 недостаточно для обеспечения выдачи воздуха, включается поверхностный вентилятор 36.The volumetric flow rate of the
Проход горнорабочих в буровую галерею 3 и обратно по воздуховыдающей выработке 8 обеспечивается за счет расположения в ней воздушного тамбура из перемычек 26 с дверями 27.The passage of miners into the
Преимущество изобретения состоит в том, что оно позволяет одновременно улучшить санитарно-гигиенические условия труда горнорабочих за счет снижения температуры воздуха в буровой галерее, увеличить степень энергоэффективности проветривания и утилизировать энергию тепла исходящего из вентиляционной скважины воздуха.An advantage of the invention is that it can simultaneously improve the sanitary and hygienic working conditions of miners by lowering the air temperature in the drilling gallery, increasing the degree of energy efficiency of ventilation and utilizing the heat energy of the air emanating from the ventilation well.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104189A RU2648790C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Oil mine slope unit ventilation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104189A RU2648790C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Oil mine slope unit ventilation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2648790C1 true RU2648790C1 (en) | 2018-03-28 |
Family
ID=61867020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017104189A RU2648790C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Oil mine slope unit ventilation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2648790C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114922674A (en) * | 2022-03-23 | 2022-08-19 | 中铁隧道局集团建设有限公司 | Multifunctional urban tunnel group ventilation system and construction method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1809103A1 (en) * | 1991-02-07 | 1993-04-15 | Do Ni Ugolnyj Inst | Method for mine airing |
| US5269660A (en) * | 1990-07-02 | 1993-12-14 | Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires | Method and an installation for adjusting the flow rate of air in a network of ducts |
| RU2004820C1 (en) * | 1991-07-16 | 1993-12-15 | Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов | Method for control of mine fans |
| RU2299988C1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Method for ventilation of underground mine of under-pit resources of kimberlite pipe |
| RU2582145C1 (en) * | 2015-04-06 | 2016-04-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Oil well ventilation system |
-
2017
- 2017-02-08 RU RU2017104189A patent/RU2648790C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5269660A (en) * | 1990-07-02 | 1993-12-14 | Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires | Method and an installation for adjusting the flow rate of air in a network of ducts |
| SU1809103A1 (en) * | 1991-02-07 | 1993-04-15 | Do Ni Ugolnyj Inst | Method for mine airing |
| RU2004820C1 (en) * | 1991-07-16 | 1993-12-15 | Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов | Method for control of mine fans |
| RU2299988C1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Method for ventilation of underground mine of under-pit resources of kimberlite pipe |
| RU2582145C1 (en) * | 2015-04-06 | 2016-04-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Oil well ventilation system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114922674A (en) * | 2022-03-23 | 2022-08-19 | 中铁隧道局集团建设有限公司 | Multifunctional urban tunnel group ventilation system and construction method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2582145C1 (en) | Oil well ventilation system | |
| CN105813444B (en) | Utilize the energy-saving constant-temperature regulator cubicle of natural energy | |
| RU2462595C1 (en) | Method of underground ventilation | |
| RU2648790C1 (en) | Oil mine slope unit ventilation system | |
| CN102140927A (en) | Method and system for reducing temperature locally under coal mine shaft | |
| CN203584452U (en) | Roadway heat exchanging simulation system for metal mine deep mining and tunneling | |
| CN105370311A (en) | Mine cooling system and mine cooling method | |
| CN201327331Y (en) | Mine return air heat recovery device | |
| CN202628160U (en) | System for realizing long-time uniform cooling in high-temperature stope face of mine | |
| CN108999629A (en) | A kind of mine Intelligent refrigeration cooling system | |
| CN106703864A (en) | High-cold mine ventilation structure and high-cold mine ventilation system | |
| CN102619551A (en) | System and method for realizing long-time uniform cooling in mine high-temperature stope working face | |
| RU2652769C1 (en) | Oil mine slope unit ventilation system | |
| RU2601342C1 (en) | Method for ventilation of underground mine | |
| CN107313796A (en) | A kind of coal mine heat evil prevention and controls | |
| CN103528839B (en) | A kind of non-coal solid mine deep mining digging laneway hot and humid area simulated testing system | |
| RU2642893C1 (en) | System for oil mine sloping unit inspection | |
| CN102404975A (en) | Data center | |
| RU2679015C1 (en) | Underground mining workings ventilation method during the anticlinal coal deposits combined development | |
| CN106196663B (en) | Extract underground hydro-thermal heat preservation wellbore system and pit shaft heat preserving method | |
| RU2816134C1 (en) | Device for forced ventilation of workplaces | |
| CN116378738A (en) | Method for ventilating by using ultra-long distance of wind storage bin | |
| CN104676814A (en) | Large underground cave depot construction network ventilation method | |
| CN208025605U (en) | A kind of mine well head preheating heating system | |
| CN115013030A (en) | Relay air supply deep well mining refrigeration system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190209 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210405 |