Устройство орошения водяным туманом

УСТРОЙСТВО ОРОШЕНИЯ ВОДЯНЫМ ТУМАНОМ Устройство 1 для орошения служит для подвода к резцовым коронкам 2, оборудованным резцами 31-35, при применении в горном, тоннельном и подземном строительстве. Устройство 1 для орошения имеет большое количество форсунок 21-25, расположенных на оросительной трубе 3, из которых соответственно выходит факел распыления 41-45 из воздушно-водяной смеси,направленный на резцовую коронку 2. Осевые линии 61-65 выходящих из форсунок 21-25 факелов распыления ориентированы на место между по касательной на основную часть 5 резцовой коронки 2 и острие 51-55 соответствующего резца 31-35.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ДХ МАЙНИНГ СИСТЕМ ГМБХ (DE) Изобретение относится к оросительному устройству для подвода воздушно-водяной смеси к резцовым коронкам, оборудованным резцами, при применении в горной промышленности, тоннелестроении и при подземном строительстве, с множеством форсунок, расположенных рядом друг с другом на оросительной трубе, из которых выходит направленный на резцовую коронку конус распыления из воздушноводяной смеси. Такое оросительное устройство, например, оптимально пригодно для проходческого комбайна избирательного действия при добыче угля в подземных условиях. В частности, в содержащей метан среде имеет значение удаление или разрежение до предела взрываемости взрывоопасной смеси метана с воздухом, которая в начале процесса резания может находиться между грудью забоя и резцовой коронкой проходческого комбайна избирательного действия. Кроме того, необходимо защитить зазор между резцовой коронкой и грудью забоя в процессе резания от окружающей взрывоопасной среды таким образом,чтобы взрывоопасная смесь вновь не могла проникнуть в зазор. В этой связи желательным является также охлаждение резцовой коронки, соответственно находящихся на ней резцов и связывание пыли. Решения, известные из уровня техники, предусматривают, что посредством орошения резцовой коронки осуществляется тушение возникающих пожаров и при необходимости охлаждаются резцы, расположенные на резцовой коронке. До сих пор систематическое орошение собственного призабойного пространства осуществляется с помощью внутреннего орошения резцов, только частично с помощью продуваемого за резцовой головкой водяного тумана, так что возможно образующаяся воздушно-метановая смесь в призабойном пространстве практически скорее вымывается большим количеством воды, чем заменяется водяным туманом. Это количество воды порядка около 65 л/мин способствует возникновению жидкой грязи и тем самым опасности поскользнуться и несчастного случая, а также возникает проблема при транспортировке, могут возникнуть также затруднения при удалении водяного шлама, часто загрязненного маслом, рабочей жидкостью или смазочными материалами. Также возникновение вызванных резцовой коронкой подсасывающих сил до сих пор не достаточно оценивается и учитывается. Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание оросительного устройства для подвода воздушно-водяной смеси к резцовым коронкам и другим пригодным для применения в горной промышленности, тоннелестроении и подземном строительстве частям машины, которое отличается эффективностью, надежностью и высокой экономией воды. Эта задача решается признаками оросительного устройства согласно пункту 1 формулы изобретения. С помощью такого оросительного устройства может достигаться активное орошение призабойного пространства и подведение воздушно-водяной смеси, посредством которой с очень высоким объемным потоком может промываться зазор между резцовой коронкой и грудью забоя. Выходящая из форсунки струя попадает при этом по касательной на основную часть резцовой коронки, на острие соответствующего резца. При этом струя попадает в значительной степени перпендикулярно к зазору между резцовой головкой и грудью забоя, вращается вместе с резцовой коронкой, обладает высоким импульсом и не сильно расширяется, при этом небольшой объемный поток не отклоняется от зазора. Возможные воздушно-метановые смеси, которые могут появиться в призабойном пространстве при пересечении метанового суфляра при прохождении штрека по углю, таким образом не промываются водой, а также быстро и направленно разрежаются ниже взрывоопасного предела с помощью вдуваемого в водяном тумане воздуха. При этом в каменноугольной промышленности возможно применение долговечных и не подверженных поломкам сухих резцовых коронок, то есть резцовых коронок без внутреннего орошения резцов, так как орошение водяным туманом может осуществляться исключительно предложенным в соответствии с изобретением оросительным устройством. Целесообразно, если ширина оросительной трубы, по меньшей мере, приблизительно соответствует ширине резцовой коронки, к которой подводится воздушно-водяная смесь. Эта оросительная труба имеет такие параметры, что орошение призабойного пространство возможно везде, где практически работают резцы. Направленно осуществляется впрыскивание водяного тумана сбоку и сверху непосредственно в призабойное пространство. Движения резцовой коронки полностью объемно перекрываются во всех возможных положениях резания. Одновременно создаются предпосылки для охлаждения резцов и тем самым уменьшается износ резцов. Целесообразно располагать форсунки под наклоном в оросительной трубе в направлении середины резцовой коронки. Под этим, с одной стороны, подразумевается, что форсунки на горизонтальном участке оросительной трубы наклонены под углом от 0 до 10 вниз. Таким образом эти форсунки проходят с наклоном сверху из оросительной трубы в направлении середины резцовой коронки, в то время как, с другой стороны, на вертикальных участках оросительной трубы форсунки наклонены внутрь под углом от 0 до 12. При этом самые внешние струи из оросительной трубы позиционированы внутрь в соответствующей угловой области. Оросительная труба образована из призматически расположенных частичных участков, которые простираются, наподобие арки ворот, между рамой машины и резцовой коронкой. Согласно предпочтительной форме осуществления должны быть предусмотрены пять частичных участков. Назначение установки заключается в систематическом блокировании возможно появляющейся воз-1 023214 душно-метановой смеси таким образом, чтобы она в результате засасывания подаваемого водяного тумана не могла засасываться в призабойное пространство. Вследствие этого ограждение области резания предусмотрено таким, чтобы оросительная труба на своей нижней стороне имела по меньшей мере одну и/или состоящую из нескольких частей перегородку. Дополнительно к этому предусмотрено, что перегородка выполнена упругой и/или установлена упруго. Другое мероприятие для ограждения призабойного пространства в отношении возможной воздушно-метановой смеси предусматривает, что оросительное устройство имеет форсунки, расположенные с ориентацией на транспортировку отбитого материала и/или на пути отведения воздушно-метановой смеси от груди забоя. Задачей такой оросительной стены является отведение воздушно-метановой смеси из призабойного пространства и/или предотвращение поступления другой воздушно-метановой смеси в призабойное пространство. Таким образом, ограждается пространство между нижней стороной оросительной трубы и внешним контуром механизма резания соответственно стреловидного исполнительного органа с резцовым инструментом. Это предпочтительно осуществляется посредством того, что форсунки, если смотреть в направлении проходки, расположены с ориентацией назад. Согласно другой предпочтительной форме осуществления изобретения предусмотрено, что оросительная труба имеет проходящую с торцевой стороны поверхность. Оросительная труба выполнена в виде двух камер и включает проходящие с торцевых сторон поверхности на стороне, обращенной к резцовой коронке, в виде уплотнительных поверхностей для форсунок, которые таким образом могут особенно точно ориентироваться в плоскости. С этими форсунками возникающий при завихрении водяной туман может прямо и оптимизировано направляться на резцы, соответственно промежуточные пространства между резцами. Они оптимизированы в том отношении, что благодаря их позиционированию соответственно установке они могут применяться соответственно при максимально возможном количестве сжатого воздуха и при значительно уменьшенном расходе воды. Кроме того, оросительная труба имеет два расположенных симметрично подключения для воды или воздуха, и оросительное устройство имеет, по меньшей мере, доступное в состоянии встройки подсоединение для измерения в воздушной камере. Изобретение отличается, в частности, тем, что устройство орошения выполнено с возможностью подвода воздушно-водяной смеси к резцам резцовых коронок для подавления воспламенения в опасной из-за наличия рудничного газа каменноугольной промышленности, в тоннельном или подземном строительстве, в основе которого лежит совершенно новая концепция орошения. Осуществляется направленное впрыскивание водяного тумана сбоку и сверху непосредственно в призабойное пространство. Ориентировка средней линии выходящих из форсунок конусов распыления на позицию с ориентацией с одной стороны между по касательной на основную часть резцовой коронки и с другой стороны с ориентацией на острие соответствующего резца является само по себе явно положительной с многих точек зрения. Взрывчатая воздушно-метановая смесь, которая в начале процесса резания может находиться между грудью забоя и резцовой коронкой, удаляется, соответственно разрежается ниже предела взрываемости. Зазор между резцовой коронкой и грудью забоя затем в процессе резания ограждается от окружающей взрывчатой атмосферы. Кроме того, имеет место эффект охлаждения резцовой коронки и резцов и связывание пыли. Благодаря точно ориентированным и предпочтительно определенным форсункам и оптимизированному соотношению давление воздуха/давление воды устраняется бесполезное орошение груди забоя. С помощью предложенного в соответствии с изобретением орошения туманом может достигаться уменьшение потребляемой воды до трети по сравнению с существующими способами. Другие подробности и преимущества предмета изобретения следуют из нижеприведенного описания фигур чертежей, в котором представлен предпочтительный пример осуществления изобретения с необходимыми подробностями и деталями. Где показывают: фиг. 1 - оросительное устройство с резцовой коронкой, вид в перспективе; фиг. 2 - оросительное устройство с резцовой коронкой, вид сбоку; фиг. 3 - схема орошения; фиг. 4 - оросительное устройство с резцовой коронкой в применении; фиг. 5 - оросительное устройство с резцовой коронкой, вид спереди; фиг. 6 - оросительное устройство с конусом распыления, вид сбоку; фиг. 7 - оросительное устройство с конусом распыления, вид в перспективе; фиг. 8 - форсунка для удаления воздушно-метановой смеси; фиг. 9 - оросительная труба, вид спереди; фиг. 10 - оросительная труба, вид сверху; фиг. 11 - оросительная труба, вид сзади; и фиг. 12 - оросительное устройство согласно фиг. 2, вид сверху. На фиг. 1 представлено орошение резцовой коронки 2. На переднем конце проходческого комбайна 36 избирательного действия находится оросительное устройство 1 из расположенных призматически друг к другу частичных участков 12-16 в виде арки ворот. Оросительная труба 3 оснащена большим количеством ориентированных в направлении резцовой коронки 2 форсунок, из которых здесь представлены пять форсунок 21-25. Из этих форсунок 21-25 выходят конусы распыления, представленные здесь только осевыми линиями 61-65. Эти конусы распыления со своими осевыми линиями 61-65 попадают на основную часть 5 резцовой коронки 2, соответственно соответствующие резцы 31, 32, 37, а именно с ориентацией в положение между по касательной на основную часть 5 резцовой коронки 2 и с ориентацией на острие 51, 52 соответствующего резца. Таким образом, создается конус распыления, который по возможности вертикально попадает в зазор между резцовой коронкой 2 и грудью забоя, который движется вместе с резцовой коронкой 2, располагает высоким импульсом и не слишком сильно расширяется,чтобы иметь возможность концентрированно подводиться к соответствующему резцу соответственно по касательной на основную часть 5 резцовой коронки 2. Изображение согласно фиг. 2 поясняет еще раз попадание выходящих из форсунок 21, 22 конусов распыления, отображенное с помощью их осевых линий 61, 62, на расположенные на резцовой коронке 5 резцы 32 с их острием 52. На нижней стороне оросительной трубы 3 к тому же можно видеть другую форсунку 20, из которой выходит воздушно-водяная смесь, чтобы отводить воздушно-метановую смесь. Ее цель заключается в уплотнении и таким образом предотвращении спутной струи воздушно-метановой смеси из окружающего пространства в призабойное пространство. Осевая линия 60 струи, наклоненной вниз на угол , выходит из горизонтального участка 14. Для лучшей наглядности картины разбрызгивания служит фиг. 3, где на основной части 5 резцовой коронки отображены 2 резца 26-29 и осевые линии в остальном не показанных конусов распыления, которые попадают на основную часть 5, соответственно резцы 26-29, а именно с ориентацией в положении между по касательной на основную часть 5 и с ориентацией на острие 56-59 соответствующего резца. Фиг. 4 представляет предложенное в соответствии с изобретением оросительное устройство 1 вместе с резцовой коронкой 2. Орошение резцов осуществляется там, где они фактически работают, а именно в призабойном пространстве 18 между резцовой коронкой 2 и грудью забоя, и отображается конусами 41, 42, 43 и 45 распыления. Здесь осуществляется направленное впрыскивание воздушно-водяной смеси как сбоку, так и сверху внутрь призабойного пространства 18, причем воздушно-водяная смесь следует за движениями резцовой коронки 2 во всех положениях резания. Для этого каждое отдельное положение форсунки ориентируется лазером на необходимую область. Можно видеть также здесь снова ориентированную со смещением в противоположном направлении стену 8 из распыленного тумана, которая образуется посредством выхода воздушно-водяной смеси из установленной на оросительной трубе 3 форсунки 19. На виде спереди фиг. 5 показывает резцовую коронку 2 с различными резцами 31, 24, соответственно остриями 51, 54, к которым от форсунок 21-25, отображенных осевыми линиями 61-65, подводятся соответствующие конусы распыления. Под оросительной трубой 3 по обеим сторонам стреловидного исполнительного органа 39 находятся перегородки 7, 7', которые выполнены упругими и/или установлены упруго и препятствуют тому, чтобы из-за эффекта всасывания впрыскиваемого водяного тумана воздушно-метановая смесь могла засасываться в призабойное пространство. Из фиг. 6 еще раз хорошо можно видеть описанное ограждение. Оросительная труба 3 закреплена на машинной раме проходческого комбайна 36 избирательного действия 36 и с помощью форсунок, ориентированных в направлении призабойного пространства на резцовой коронке 2, создается своего рода экран 46 из воздушно-водяной смеси соответственно на расположенных на ней многочисленных резцах. С наклоном в другом направлении изображена стена 8 из распыленного тумана, которая попадает на погрузочный полок 40 проходческого комбайна 36 избирательного действия и создает предпосылки для соответствующего ограждения в обратном направлении. Фиг. 7 изображает это еще раз в перспективном виде, причем ограждение в направлении погрузочного полка 40 можно хорошо видеть через обе так называемые стены 8, 8' из распыленного тумана во взаимодействии с экраном 46 из воздушно-водяной смеси в направлении резцовой коронки 2. В перспективном виде снизу фиг. 8 представляет действие форсунки 20 для создания указанной стены 8 из распыленного тумана. На нижней стороне 6 находится форсунка 20, из которой на погрузочный полок 40 поступает воздушно-водяная смесь. Кроме того, из оросительной трубы 3 выходят различные другие конусы распыления для орошения не показанной здесь резцовой коронки, которые для наглядности обозначены осевой линией 70. Фиг. 9 представляет оросительную трубу 3, в которой в качестве примера форсунки обозначены позициями 21-25 на пяти частичных участках 12-16. На нижней стороне 6 этой оросительной трубы 3 можно видеть обе перегородки 7 и 7', кроме того, форсунки 19 и 20 для создания распыленного тумана. Фиг. 10 представляет оросительную трубу на виде сверху с обозначенными в качестве примера форсунками 22-24. Здесь хорошо можно видеть, что оросительная труба 3 имеет проходящую с торцевой стороны поверхность 47 для ориентации форсунок 22-24. К тому же фиг. 11 представляет оросительную трубу с пятью призматически расположенными частичными участками 12-16 и симметрично расположенными подключениями 10, 11 для подвода воды или воздуха. Наконец, фиг. 12 представляет еще раз оросительное устройство 1, представленное на фиг. 2 на ви-3 023214 де сверху. Можно видеть, в частности, наклонную ориентацию осевых линий 55 под угломвнутрь на резцовую коронку 2. Для этого форсунки на оросительной трубе расположены соответственно наклонно на вертикальном участке, закрытом здесь поперечным участком 13. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Оросительное устройство (1) для подвода воздушно-водяной смеси к резцовым коронкам (2),оборудованным резцами (31-35), при применении в горной промышленности, тоннельном и подземном строительстве, с множеством форсунок (21-25), расположенных рядом друг с другом на оросительной трубе (3), из которых выходит конус (41-45) распыления из воздушно-водяной смеси, направленный соответственно на резцовую коронку (2), отличающееся тем, что оросительная труба (3) на своей нижней стороне (6) имеет перегородку (7), которая выполнена упругой и/или установлена упруго и препятствует тому, чтобы воздушно-метановая смесь могла засасываться в призабойное пространство. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина оросительной трубы (3), по меньшей мере,примерно соответствует ширине резцовой коронки (2), к которой подводится воздушно-водяная смесь. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что форсунки (21-25) расположены на оросительной трубе(3) под наклоном в направлении середины к резцовой коронке (2). 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что форсунки на горизонтальном участке (14) оросительной трубы (3) направлены вниз под углом от 0 до 10. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что форсунки на вертикальных участках (12, 16) оросительной трубы (3) направлены внутрь под углом от 0 до 12. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оросительная труба (3) образована из призматически расположенных частичных участков (12-16). 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет форсунки (19, 20), расположенные на нижней стороне (6) оросительной трубы (3) с ориентацией на транспортировку отбитого материала и/или отведение воздушно-метановой смеси от груди забоя. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что форсунки (19, 20), если смотреть в направлении проходки, расположены с ориентацией назад. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оросительная труба (3) имеет проходящую с торцевой стороны поверхность (47). 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оросительная труба (3) имеет по меньшей мере два симметрично расположенных подключения (10, 11) для подвода воды или воздуха.