Устройство воздухопроводных сетей

Шахтная воздухопроводная сеть, по которой транспортируется сжатый воздух от места производства его к потребителям, представляет собой разветвленную систему воздухопроводов. От общего воздухопровода продолженного от компрессорной установки на поверхности, стволу и околоствольному двора, идут ответвления по квершлагам и от них по штрекам к потребителям в очистительные и подготовительные забои.

В связи с подвиганием горных работ длина и конфигурация воздухопроводной сети беспрерывно изменяются.

Воздухопроводные сети включают магистральные и распределительные воздухопроводы. По магистральным воздухопроводам сжатых воздух транспортируется от компрессоров к распределительным устройствам в пунктах потребления сжатого воздуха, а по распределительной — привстает к потребителям.

Для магистральных трубопроводов применяются стальные газовые, свареные и бесшовные общего назначения трубы, для распределительных — шланги.

Трубы между собою, с фасонными частями (колена, тройники, переходы) и с арматурой (компенсаторы, задвижки, краны и т.д.) соединяются с помощью фланцев (рис. 120, а), которые упираются в приваренные к концам труб кольца 2, и болтов 3. Для уплотнения применяется прокладка 4.

Прокладки изготовляются с клингерита, асбеста, паронита и тепломаслостойкой резины на основе синтетического каучука. На первых 300 г труб от компрессора прокладки должны быть огнестойкими (клингерит, асбест).

Прокладки из резины в сравнении с другими предпочтительнее, поэтому они имеют наибольшее распространение.

Для магистральных воздухопроводов на квершлагах и штреках характерные искривления. При этом описанное фланцевое соединение не может обеспечить достаточную герметичность и потому между кольцами 2 (рис. 120, б) вставляют клинообразное кольцо 5, что через прокладки 4 с одной и другой стороны упирается у кольца 2.

По форме резиновых прокладок различают фланцевые соединения воздухопроводов: а) с плоской прокладкой (рис. 120, а, б), что для большей герметичности может иметь в местах столкновенья с кольцами 2 два —три концентрических кольцевых выступления; б) с прокладкой 1 круглого профиля (рис. 120, в), расположенной в трапецеидальных канавках колец 2 труб; в) с прокладкой треугольного профиля, который самоуплотняется, 1 (рис. 120, г), Помещенной в треугольный срез колец 2. Такая прокладка обеспечивает тем более уплотнение, чем больше давление на нее изнутри трубы при сравнительно небольшом затягивании болтов и при меньшем числе их, чем при соединениях с плоскими прокладками.

Быстроразъемное соединение (рис. 120, д) состоит из двух штампованных полухомутов 1, соединенных между собою с помощью шарнира 2, клина 3 и прокладки 4. Такое соединение обеспечивает красивую герметичность и быстрый монтаж, но дороже описанного выше фланцевого соединения.

Для соединения звена магистральных шлангов на своих концах имеют металлические наконечники — штуцера. При шлангах используются соединение: муфтами, накидной гайкой, клиновое.

Шланги потребителей сжатого воздуха причитаются штуцерами к магистральному распределительному шлангу. В точках

присоединение имеются самозапорные ли клапаны краны, к которых с помощью накидной гайки причитаются шланги потребителей. К потребителям шланги причитаются с помощью ниппелей и накидных гаек.

Самозапорные клапаны и краны должны обеспечивать красивую герметичность и иметь маленькие сопротивления.

Эксплуатация шахтных воздухопроводов вырабатывается в тяжелых условиях сжатого пространства горных изготовлений, агрессивной среды, повышенной влажности, крепление.

Воздухопроводы должны прокладываться так, чтобы они не мешали транспортным операциям по изготовлениям и были доступные для наблюдения за их состоянием и для ремонта.

От компрессорной станции к околоствольного двору целесообразно прокладывать два воздухопровода одинаковых диаметра, из которых один рабочий, другой резервный. При большой затрате сжатого воздуха иногда приходится иметь два рабочего воздухопровода при третий — резервном.

На поверхности шахты от компрессорной станции к стволу воздухопровод прокладывается или в траншеях, глубина которых отвечает глубине промерзания грунта (~ 1,5 м), или на бетонных или металлических сопротивлениях. Последнему способу прокладки труб следует отдавать предпочтение, так как он разрешает

наблюдать за состоянием труб.

При прокладке труб в траншеях в местах соединений труб устраивают обзорные колодцы. Проложенные на сопротивлениях трубы для предупреждения обмерзания зимой имеют термоизоляцию, а для продольного перемещения при температурных изменениях длины они укладываются на катки.

Соединение труб, которые прокладываются на поверхности, вырабатывается или с помощью фланцев, или свариванием. Через каждые 200 ... 250 м устанавливают компенсаторы.

Воздухопровод может быть расположен в клетевом ли скиповом стволе. При отсутствии на компрессорной станции конечных охладителей прокладка труб в скиповом столе предпочтительнее, так как от труб нагревается не поступает в шахту, а исходный из шахты воздуха. В данное время на всех компрессорных станциях должны быть конечные охладители, поэтому воздухопровод следует располагать в клетевом стволе, где его более легкое осматривать и окружающая среда менее агрессивное.

Прокладка и крепление труб воздухопровода в стволе вырабатываются так же, как и водоотливных труб.

По квершлагам и штрекам воздухопроводы в большинства случаев прокладываются со стороны ходового отделения, причем трубы должны находиться от подвижного состава на расстоянии не менее 0,7 м со стороны ходового отделения изготовления и 0,25 м — при прокладке трубопровода из противоположной стороны. Для сбора и удаления конденсата, который помещается в сжатом воздухе, в наиболее низких местах магистрального воздухопровода необходимо устанавливать масловодоотделители с манометрами. Масловодоотделитель необходимо иметь и в отвода воздухопровода к распределительным трубопроводам потребителей на очистительных и подготовительных роботах.

Через резкий поворот потока частицы воды и масла в масловодоотделителе как более трудные отделяются от воздуха и остаются в виде конденсата.. Масловодоотделитель представляет собой цилиндрический свареный резервуар с патрубками для соединения трубами и с краном для спуска конденсата..

Для стока и удаления конденсата воздухопровод желательно прокладывать с уклоном 1:300 в сторону движения воздуха, то есть обратным уклону изготовления. В связи с этим через определенные расстояние (290... 300 м) трубопровод, подвешенный в начале в кровли изготовления, упрется в грунт В этом месте относится масдоводоотделитель, от которого труба снова поднимается к кровле изготовления и дальше после колена идет с тем же уклоном к следующему масловодоотделителю.

Рис. 121.. Крепление воздухопроводов в горизонтальных и наклонных выработках

а — на кронштейнах; б — на цепных подвесках; в — на крючьях; г- на крючьях с планками : д — на хомутах

При больших диаметрах воздухопровода описанную схему применить тяжело через большое сжатие изготовления в непосредственно в масловодоотделителя. Кроме того, усложняется монтаж воздухопроводов и в связи с большим числом колен возрастают потери давления в трубах. Поэтому в большинства случаев указанный уклон труб не выдерживается.

Конструкции крепления воздухопроводов в горизонтальных и наклонных выработках бывают жёсткими (кронштейны, балки) и податливыми (подвески).

На рис. 121 показанные устройства для крепления воздухопроводов в горизонтальных и преклонных изготовлениях при разных креплениях последних. На кронштейнах и балках обычно кроме воздухопроводов располагаются трубопроводы водоотлив, хладагента, дегазации.

При фланцевых и быстроразъемных соединением труб опоры под трубопроводы располагаются на расстояниях 300 ... 400 мм от соединений так, чтобы труба маленькая не менее двух опор. Отстань между сопротивлениями трубопроводов зависит от диаметра труб; при d = 100 мм — 4 м; 150 мм — 5м; 200 мм — 6,5 м; 250 мм — 7 м; 300 мм — 8 м; 350 мм — 10 м.

Испытания воздухопровода после монтажа его на горизонтальных изготовлениях делают участками длиной не более 500 м, а при, наличия масловодоотделителей — на участках трубопровода между ними. Потребители при испытаниях отключают, а концы трубопроводов и урезывание в них заглушают. Воздухопровод подвергнут испытанию сжатым, воздухом на максимальное давление компрессора. Основным показателем при этом есть истоки сжатого воздуха з. воздухопроводов. Если на протяжении 5 мин после отключения компрессора падения давления не превышает 0,05 МПа, то трубопровод считается пригодным к эксплуатации.

Кроме внешней коррозии труб (см. Устройство трубопроводов.) имеет место и внутренняя коррозия воздухопроводов, отчего уменьшается срок службы труб, увеличивается шершавость внутренних стенок и возрастают потери давления. Кроме того частицы ржавчины вместе с сжатым воздухом попадают в потребителе и усиливают их. снос. При поршневых компрессорах в связи с введением в них смазывание в трубах образуется масляная пленка, которая предохраняет внутренние поверхности труб от коррозии. Коррозия труб в особенности выраженная, в центробежных компрессорах из-за отсутствия масляных примесей в сжатом воздухе. Итак, желательно применять трубы с антикоррозийным покрытием.

Так как воздухопровод в скамьях и подготовительных забоях должный быть эластичной и подвижной, его собирают из гибких шлангов. Вдоль линии очистительных работ прокладывают распределительный магистральный шланг диаметром 50...62 мм. Длина участков магистрального шланга из условия удобной сборки, разборка и перенесение составляет 15...20 м. От магистрального шланга отходят шланги потребителей диаметром 16...25 мм и длиной (с целью уменьшения потерь давления в них) не более 20 м.

В последнее время находят применение гибкие трубы из пластмасс, более стойкие против агрессивных примесей, которые находятся в конденсате сжатого воздуха.