PL159896B1 - Uklad regulacji cisnienia i poboru wody z sieci rurociagów górniczych PL - Google Patents

Abstract

Uklad regulacji cisnienia i poboru wo- dy z sieci rurociagów górniczych, a szczegól- nie rurociagów przeciw pozarow ych, w nachylonych wyrobiskach z dolowymi zbior- nikami wodnymi, znamienny tym, ze mie- dzy, zasilana grawitacyjnie z wyzszego poziomu, siecia rurociagów (7) kolejnego poziomu eksploatacyjnego (I ,I I ...,) a siecia rurociagów (7) kolejnego nizszego poziomu eksploatacyjnego (II, III..) ma co najmniej jedno polaczenie przewodem (10) z dlawia- co-odcinajacym zaworem (11) i na przewo- dzie (6) laczacym dolowy zbiornik (2, 3) z siecia rurociagów (7) kolejnego nizszego po- ziomu (I I ,I I I ..,) miedzy dolowym zbiorni- kiem (2, 3) a przylaczem przewodu (10) z dlawiaco-odcinajacym zaworem (11) ma re- gulacyjny zawór (12). F ig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ regulacji ciśnienia i zabezpieczenia ilości pobieranej wody w sieci rurociągów nachylonych wyrobisk górniczych, a szczególnie rurociągów przeciwpożarowych zasilanych z dołowych zbiorników wodnych.

Dla doprowadzenia wody do hydrantów czy innych punktów odbioru wody w wymaganych miejscach wyrobisk górniczych, szczególnie w kopalniach węgla, znane są układy rurociągów z odgałęzieniami od szybów na poszczególnych poziomach eksploatacyjnych. Celem zapewnienia odpowiedniego ciśnienia na poszczególnych poziomach znane są, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 132882, zawory redukcyjne. W górniczych warunkach dołowych zawory redukcyjne, po niedługim czasie użytkowania, nie zabezpieczają przed nadmiernym wzrostem ciśnienia wody i mimo stosowanego przelewu muszą być dodatkowo stosowane zawory bezpieczeństwa, które w górniczych warunkach również nie są pewne w działaniu. Oprócz tego w tym układzie brak jest jakiejkolwiek rezerwy wody w podziemiach kopalni.

Znane są również i powszechnie stosowane w górnictwie na poszczególnych poziomach eksploatacyjnych otwarte dołowe zbiorniki przelewowe względnie pojemnościowe, nie wymagające zaworów redukcyjnych. Zasadniczą różnicą tych dołowych zbiorników wodnych jest ich pojemność. Doprowadzenie wody do dołowych zbiorników wodnych następuje poprzez zawór pływakowy. Zasilanie wodą sieci rurociągów w wyrobiskach górniczych następuje grawitacyjnie z dołowych zbiorników wodnych. Poziom lokalizacji dołowych zbiorników wodnych dla celów przeciwpożarowych powinien być tak dobrany, aby w miejscu zainstalowanych hydrantów w wyrobiskach górniczych zapewnione było odpowiednie ciśnienie statyczne, wymagane w kopalniach węgla 0,4 do 1,6 MPa, oraz aby wydajność hydrantów wynosiła co najmniej 0,6m³ na minutę. W rzeczywistości dołowe zbiorniki wodne lokalizowane są na poszczególnych poziomach eksploatacyjnych i z kolejno wyższego poziomu, począwszyOd powierzchni kopalni, zasilany jest kolejny niższy poziom eksploatacyjny, na którym prowadzone są rozgałęzienia sieci rurociągów do wszystkich czynnych przodków od strony dopływu świeżego powietrza i do miejsc niebezpiecznych pod względem pożarowym. W kopalniach z nachylonymi pokładami węgla ciśnienie statyczne w rurociągach przeciwpożaOwych w górnych końcach pochylń, czy prowadzonych na tym poziomie przodkach, jest już za małe wobec czego w świeżym prądzie powietrza muszą być zabudowane dodatkowe pompy podnoszące ciśnienie wody. Zabudowane pompy spełniają wymagania podniesienia ciśnienia i ilości wody dla celów technologicznych, lecz stwarzają problemy w czasie pożarów, kiedy występuje konieczność wyłączenia napięcia w tym rejonie. Wówczas zainstalowane dodatkowe pompy wodne, z uwagi na wyłączone

159 896 napięcie, nie spełniają podstawowego ich zdania - doprowadzenie odpowiedniej ilości i wytworzenie wymaganego ciśnienia wody do gaszenia pożaru.

Celem wynalazku jest zabezpieczenie ciśnienia i ilości pobieranej wody z sieci górniczych rurociągów, zasilanych z dołowych zbiorników wodnych, w całym rejonie eksploatacji w nachylonych pokładach między kolejnymi poziomami eksploatacyjnymi.

Rozwiązany według wynalazku układ przewodów wodnych, zasilających grawitacyjnie z wyższego poziomu dołowy zbiornik i sieć rurociągów dowolnego poziomu eksploatacyjnego, ma co najmniej jedno połączenie przewodem z dławiąco-odcinającym zaworem między siecią rurociągów zasilanego poziomu górniczego a siecią kolejnego niższego poziomu, poza dołowym zbiornikiem zasilającym kolejny niższy poziom. Przewód z dławiąco-odcinającym zaworem najkorzystniej znajduje się między siecią rurociągów zasilanego poziomu a przewodem doprowadzającym wodę z dołowego zbiornika tego poziomu do sieci rurociągów kolejnego niższego poziomu. Poza tym przewód, doprowadzający wodę do sieci rurociągów kolejnego niższego poziomu, ma regulacyjny zawór między dołowym zbiornikiem a przyłączonym przewodem z dławiąco-odcinającym zaworem. Gdy różnica poziomów między dołowym zbiornikiem a punktem poboru wody, w tym hydrantów zasilanych z sieci rurociągów w nachylonych do góry górniczych wyrobiskach, jest dostatecznie duża, wówczas dławiąco-odcinający zawór jest zamknilty a regulacyjny zawór jest otwarty. Przy małej różnicy poziomów dołowego zbiornika z punktem poboru wody, w tym hydrantów, szczególnie w czasie pożarów, kiedy wymagane jest duże ciśnienie wody i wydajność hydrantów, dławiąco-odcinający zawór jest otwarty a regulacyjny zawór jest zamknięty lub przydławiony, tak aby, przy współdziałaniu z dławiąco-odcinającym zaworem, utrzymywane było odpowiednie ciśnienie wody w sieci rurociągów zasilanego poziomu eksploatacyjnego.

Rozwiązany układ pozwala podnieść ciśnienie w sieci rurociągów a z tym i w hydrantach rurociągów przeciwpożarowych na dowolnym poziomie eksploatacyjnym czy nawet na kilku poziomach równocześnie. Zagadnienie to jest istotne również dla odległych, nieraz kilka kilometrów, wyrobisk od dołowego zbiornika z uwagi na spadki ciśnienia odbieranej wody. W tak odległych wyrobiskach celowe jest stosowanie bezpośredniego połączenia między sieciami rurociągów kolejnych poziomów eksploatacyjnych przewodem z dławiąco-odcinającym zaworem w pobliżu odległych przodków.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na podstawie przykładowego układu uwidocznionego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie rozwiązany układ w pobliżu szybu i dołowego zbiornika wodnego, a fig.2 - układ połączenia w dużej odległości od dołowego zbiornika wodnego.

W przykładzie przedstawionym na fig.l w pobliżu kopalnianego szybu 1 znajdują się, na poszczególnych poziomach eksploatacyjnych Ι,ΙΙ,ΙΠ..., dołowe zbiorniki 2,3. Na najwyższym poziomie eksploatacyjnym I dołowy zbiornik 2 połączony jest przewodem 4 z powierzchnią kopalni, skąd zasilany jest wodą poprzez pływakowy zawór 5. Poza tym dołowy zbiornik 2 połączony jest z przewodem 6 doprowadzającym wodę do sieci rurociągów 7 i dołowego zbiornika 3, poprzez pływakowy zawór 5, następnego poziomu eksploatacyjnego Π. Takie same połączenia przewodami 6 poprzez szyb 1 mają zbiorniki 3 i sieci rurociągów 7 kolejnych następnych niższych poziomów eksploatacyjnych III....

Ze względów bezpieczeństwa wymagane jest aby sieć rurociągów 7 dowolnego poziomu eksploatacyjnego Ι,Π,ΙΙΙ... miała taki układ, aby kierunek dopływu wody do poszczególnych przodków był zgodny z kierunkiem dopływu świeżego powietrza. Dlatego przewody 4,6, doprowadzające wodę do sieci rurociągów 7 poszczególnych poziomów eksploatacyjnych Ι,Π,ΙΙΙ.... i dołowych zbiorników wodnych 2,3, usytuowane są w szybie 1 wdechowym a sieć rurociągów 7 od szybu 1 w wyrobiskach poziomych do pochylni 8 w górę, zgodnie z kierunkiem przepływu powietrza. Praktycznie woda w przewodach pochylń 8 przepływa od poziomu II w kierunku poziomu I czy od poziomu III w kierunku poziomu II i tak dalej. Ciśnienie statyczne wody a sieci rurociągów 7 wynika z różnicy poziomów h dołowych zbiorników 2,3 i zasilanych przez nie punktów poboru wody, w tym hydrantów 9, usytuowanych w różnych miejscach przodków czy w wyrobiskach górniczych niebezpiecznych pod względem pożarowym. Tuż poniżej dowolnego poziomu eksploatacyjnego Ι,ΙΙ,ΙΠ..., praktycznie przy różnicy poziomów h

159 896 mniejszych od 40m, między dołowym zbiornikiem 2,3 a punktem odbioru wody czy hydrantem 9 ciśnienie statyczne jest zbyt niskie, szczególnie do zwalczania pożarów.

Układ regulacji ciśnienia i poborze wody, według wynalazku ma przewód 10 wraz z dławiąco-odcinającym zaworem 11 między siecią rurociągów 7 dowolnego poziomu eksploatacyjnego Ι,Π,ΙΙΙ... a siecią rurociągów 7 kolejnego niższego poziomu eksploatacyjnego n,ni,...,zasilanego przewodem 6 z dołowego zbiornika 2,3. Na przewodzie 6, między dołowym zbiornikiem 2,3 a przyłączonym przewodem 10 z dławiąco-odcinającym zaworem 11, znajduje się regulacyjny zawór 12, współdziałający z dławiąco-odcinającym zaworem 11.

W wyrobiskach bardzo odległych od szybu 1 i dołowych zbiorników 2,3, gdzie mogą występować znaczne spadki ciśnienia odbieranej wody, potrzebne jest stosowanie przedstawionych na fig.2, dodatkowych przewodów 10 z dławiąco-odcinającym zaworem 11 bezpośrednio między sieciami rurociągów 7 kolejnych poziomów eksploatacyjnych Ι,-ΙΙ,Π-ΠΙ.... aby zapewnić współdziałanie, znajdującego się w pobliżu dołowego zbiornika 2,3, regulacyjnego zaworu 12 z bardzo odległym dławiąco-odcinającym zaworem 11 korzystne jest ich zdalne sterowanie.

Przy dostatecznie dużej różnicy poziomów h, między dołowym zbiornikiem 2,3 a zasilanym z niego punktem odbioru wody czy hydrantem 9, dławiąco-odcinającym zawór 11 jest stale zamknięty a regulacyjny zawór 12 jest otwarty. Jeżeli ta różnica poziomów h jest mała, dla zwiększenia ciśnienia i wydajności przepływu wody w zasilanej sieci rurociągów 7 oraz w punktach odbioru wody i hydrantach 9, dławiąco-odcinający , zawór 11 jest otwarty a regulacyjny zawór 12 jest zamknięty lub przydławiony. Regulacyjny zawór 12 ma wówczas zadanie zabezpieczenia sieci rurociągów 7 przed nadmiernym ciśnieniem przez odprowadzenie ewentualnego nadmiaru wody, doprowadzonej dławiąco - odcinającym zaworem 11, do dołowego zbiornika 2,3, stanowiącego w tym czasie przelewowy zbiornik bezpieczeństwa.

159 896

Fig. 2.

Fig.1

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ regulacji ciśnienia i poboru wody z sieci rurociągów górniczych, a szczególnie rurociągów przeciwpożarowych, w nachylonych wyrobiskach z dołowymi zbiornikami wodnymi, znamienny tym, że między, zasilaną grawitacyjnie z wyższego poziomu, siecią rurociągów (7) kolejnego poziomu eksploatacyjnego (Ι,Π...,) a siecią (7) kt^^^j^i^jgo niższego poziomu eksploatacyjnego (II, ΙΠ..) ma co najmniej jedno połączenie przewodem (10) z dławiąco-odcinającym zaworem (11) i na przewodzie (6) łączącym dołowy zbiornik (2, 3) z siecią rurociągów (7) kolejnego niższego poziomu (Π,ΙΠ..,) między dołowym zbiornikiem (2, 3) a przyłączem przewodu (10) z dławiąco-odcinającym zaworem (11) ma regulacyjny zawór (12).