RZECZPOSPOLITA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 155915 POLSKA (13) B1 (21)Numer zgłoszenia: 270444 U rząd P aten to w y (22) Data zgłoszenia: 02.02.1988 R zeczypospolitej Polskiej (51) IntCl5: G10K 1 1 /1 6 E21F 1/10 (54) Sposób i tłumik do zmniejszania hałasu w wyrobiskach górniczych przewietrzanych lutniociągami (43) Z głoszenie ogłoszono: 07.08.1989 B U P 16/89 (45) O u d zielen iu p a te n tu ogłoszono: 31.01.1992 W U P 01/92 (73) U p raw n io n y z p a te n tu : Zakład Robót Górniczych, Katowice, PL (72) T w ó rcy w ynalazku: Tadeusz Napieracz, Kraków, PL Józef Sułkowski, Gliwice, PL Jan Szyndler, Katowice, PL Eugeniusz Kosta, Będzin, PL Marian Zadrożny, Katowice, PL Antoni Gołaszewski, Bytom, PL Andrzej Bernady, Bytom, PL Stanisław Lemiszko, Gliwice, PL PL 155915 B 1 (57) 3. Tłum ik do zmniejszania hałasu w wyrobiskach górniczych przewietrzanych lutniociągami, znamienny tym, że stanowi go odcinek lutniociągu (3), który m a ścianę wewnętrzną utworzoną z blachy perforowanej (4) pokrytej warstwą sprasowanego materiału dźwiękochłonnego zabezpieczonego od zewnątrz płaszczem (12), korzystnie z tkaniny lutniowej, przy czym wewnątrz tego odcinka, na obu końcach są umieszczone kule (6) usytuowane w jego osi podłużnej na ramionach (14) rozmieszczonych w równych odstępach. Fig. 1
Sposób i tłumik do zmniejszania hałasu w wyrobiskach górniczych przewietrzanych lutniociągami Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób zmniejszania hałasu w długich i ślepych podziemnych wyrobiskach górniczych przewietrzanych za pomocą lutniociągów, znamienny tym, że zarówno na wlocie jak i na wylocie wentylatorów lutniowych wymusza się przepływ fali akustycznej tak, aby uderzała ona o dźwiękochłonne ściany, po czym odbitą falę o ruchu turbulentnym kieruje się do wentylatora lub do lutniociągu. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że falę odbitą doprowadza się do ruchu laminarnego i w tej postaci kieruje się do wentylatora lub lutniociągu. 3. Tłumik do zmniejszania hałasu w wyrobiskach górniczych przewietrzanych lutniociągami, znamienny tym, że stanowi go odcinek lutniociągu (3), który ma ścianę wewnętrzną utworzoną z blachy perforowanej (4) pokrytej warstwą sprasowanego materiału dźwiękochłonnego zabezpieczonego od zewnątrz płaszczem (12), korzystnie z tkaniny lutniowej, przy czym wewnątrz tego odcinka, na obu końcach są umieszczone kule (6) usytuowane w jego osi podłużnej na ramionach (14) rozmieszczonych w równych odstępach. 4. Tłumik według zastrz. 3, znamienny tym, że stanowiący go odcinek lutniociągu (3) ma ścianę wewnętrzną utworzoną z drobnooczkowej siatki metalowej (5). 5. Tłumik według zastrz. 3, znamienny tym, że wewnątrz w połowie długości odcinka lutniociągu (3) ma umieszczony element (7) usytuowany osiowo, który od strony napływu powietrza ma kształt kulistej czaszy, a od strony przeciwnej, kształt stożka. 6. Tłumik według zastrz. 4, znamienny tym, że pomiędzy dwoma ścianami utworzonymi z siatki metalowej (5) ma umieszczone obwodowo wkłady (17) z materiału dźwiękochłonnego skierowane wypukłościami na zewnątrz, które są podparte w środku trójkątnymi wspornikami (18), a końcami są umieszczone w prowadnicach (19). 7. Tłumik według zastrz. 4 albo 6, znamienny tym, że pomiędzy dwoma ścianami wykonanymi z siatki metalowej (5) ma umieszczoną siatkę (20), która w przekroju poprzecznym tłumika ma kształt połączonych ze sobą trapezów otwartych od strony podstawy i wypełnionych materiałem dźwiękochłonnym (21) w postaci drobnych kuleczek. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób i tłumik do zmniejszania hałasu w długich i ślepych podziemnych wyrobiskach górniczych przewietrzanych za pom ocą lutniociągów. Przewietrzanie górniczych wyrobisk korytarzowych w czasie ich drążenia wymaga stosowania wentylatorów lutniowych o dużej mocy, które wymuszają ruch powietrza w lutniach zabudowanych w tych wyrobiskach. Problemem przy stosowaniu wentylatorów lutniowych jest hałas wytwarzany przez te wentylatory, który przekracza znacznie dopuszczalne normy ustalone przepisami górniczymi. Tak wysoki poziom hałasu jaki wytwarzają te wentylatory jest nie tylko szkodliwy dla zdrowia lecz stanowi również duże zagrożenie dla środowiska pracy ze względu na trudności w odbiorze sygnałów akustycznych, porozumiewania się ludzi między sobą, a także w orientacji w odniesieniu do ruchu maszyn i urządzeń oraz koncentracji naprężeń w górotworze. Znane są różne sposoby wytłumiania hałasu wentylatorów lutniowych, między innymi stosowano dodatkowe elementy w postaci kierownicy wbudowanej do wnętrza wentylatora. Inny sposób zmniejszania hałasu wentylatorów lutniowych polegał na zabudowywaniu z obu stron tłumików w postaci lutni o podwójnych ściankach, przy czym przestrzeń między tymi ściankami wypełniano materiałem dźwiękochłonnym lub powietrzem. Jeszcze inny sposób wytłumiania hałasu wentylatorów lutniowych polegał na pokrywaniu całej powierzchni zewnętrznej wentylatora osłoną dźwiękochłonną złożoną z płaszczy perforowanych. Ponadto od zewnątrz wentylator taki dodatkowo osłaniano perforowanym fartuchem zawieszanym luźno na elementach obudowy.
155 915 3 Znany jest też sposób wytłumiania hałasu wentylatorów lutniowych polegający na szczelnym pokryciu osłoną dźwiękochłonną wszystkich współpracujących ze sobą wentylatorów oraz ich połączeń. Osłonę w tym sposobie stanowi kilka warstw materiałów o różnych współczynnikach tłumienia fali akustycznej. Opisane wyżej sposoby są bardzo pracochłonne i trudne zarówno w realizacji jak i w użyciu, a przy tym nie zapewniają wytłumienia hałasu wentylatorów lutniowych poniżej dopuszczalnej przepisami wartości 85 db /A /. Opisanych wad i niedogodności nie ma sposób zmniejszania hałasu będący przedmiotem niniejszego wynalazku. Istota tego sposobu polega na tym, że zarówno na wlocie jak i na wylocie każdego wentylatora lutniowego wymusza się przepływ fali akustycznej tak, aby uderzała ona w dźwiękochłonną warstwę ścian lutniociągu. Następnie odbitą falę akustyczną o ruchu turbulentnym kieruje się do wentylatora lub do lutniociągu. Odbitą falę akustyczną można również najpierw doprowadzić do ruchu laminarnego i dopiero wtedy skierować ją do wentylatora lub lutniociągu. Dzięki uderzeniu fali akustycznej o ściany lutniociągu jej dźwięk skutecznie jest pochłaniany przez specjalną strukturę tych ścian tak, że powracająca do wentylatora lub lutniociągu fala akustyczna ma już wartość mniejszą od dopuszczalnych wartości określonych przepisami górniczymi. Przedmiotem wynalazku jest również tłumik przeznaczony do zmniejszania hałasu w wyrobiskach przewietrzanych za pomocą lutniociągów. Istotą tego tłumika jest zastosowanie krótkiego odcinka lutniociągu o ściance wewnętrznej wykonanej z blachy perforowanej lub drobnooczkowej siatki metalowej pokrytej warstwą materiału dźwiękochłonnego i od zewnątrz zabezpieczonej płaszczem zewnętrznym, korzystnie z tkaniny lutniowej. Wewnątrz tego odcinka, na obu jego końcach są umieszczone kule usytuowane w osi podłużnej na ramionach rozmieszczonych w równych odstępach. Zamiast kul wewnątrz odcinka, w jego środku może być umieszczony osiowo element, który od strony napływu powietrza ma kształt kulistej czaszy, a od strony przeciwnej, kształt stożka. Dzięki zastosowaniu kul lub elementu kulisto-stożkowego fala akustyczna przepływająca przez tłumik jest kierowana wraz z powietrzem w kierunku dźwiękochłonnego materiału i tam jest pochłaniana przez ten materiał. Okazało się niespodziewanie, że takie wymuszenie przepływu fali akustycznej zmniejsza jej głośność tak, że jej wartość obniża się znacznie poniżej dopuszczalnej przepisami wartości, czego niestety dotychczas nie udało się osiągnąć za pomocą żadnego ze znanych tłumików hałasu. Przedmiot wynalazku jest dokładniej wyjaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sposób zabudowania tłumików, fig. 2 do 6 - tłumiki hałasu w półprzekroju osiowym w widoku i w przekroju osiowym, a fig. 7 do 12 - tłumiki w przekroju poprzecznym. Jak uwidoczniono na rysunku tłumik 1 według wynalazku umieszcza się zarówno na wlocie powietrza do wentylatorów 2 jak i na ich wylocie w lutniociągu 3. Każdy tłumik 1, jako konstrukcję nośną, a zarazem stabilizującą prąd przepływającego powietrza, ma wewnętrzną ściankę wykonaną z blachy perforowanej 4 lub z drobnooczkowej siatki metalowej 5. Natomiast jak materiał dźwiękochłonny użyta jest odpowiednio wyprofilowana wata m ineralna sprasowana lub perforowana oraz płótno z lutni elastycznych. Do tego celu można też ewentualnie użyć płótno wentylacyjne i zużytą taśmę przenośnikową. Poza tym wewnątrz tłumika z obu jego stron są umieszczone lekkie kule 6 usytuowane w jego osi podłużnej. Zamiast tych kul tłumik może mieć wewnątrz wbudowany element 7, usytuowany osiowo w środku tego tłumika, który to element od strony napływu powietrza ma kształt kulistej czaszy, a od strony przeciwnej, kształt stożka. Szczelność tłumików w bezpośrednim sąsiedztwie kołnierzy łączących tłumik 1 z wentylatorem 2 zapewniają specjalne obejmy zaciskowe 8. Uwidoczniony na fig. 2, 7, 8, 9 tłumik wewnątrz ma blachę perforowaną 4, na której od zewnątrz jest umieszczona wata mineralna w postaci półcylindrów 9 rozmieszczonych równolegle do jego osi podłużnej. Poszczególne półcylindry 9 stykają się ze sobą i są skierowane wypłukłościami na zewnątrz, ale mogą one być też umieszczone tak, że co drugi półcylinder będzie skierowany wypukłością w dół. Od zewnątrz wszystkie te półcylindry waty mineralnej są ściągnięte drutem 10 względnie najpierw opasane siatką metalową 11, a potem ściągnięte drutem 10. Tak rozmieszczone półcylindry 9 są pokryte płaszczem zewnętrznym 12 w postaci elastycznej tkaniny lutniowej, która na obu końcach jest przymocowana obejmami zaciskowymi 8. W razie potrzeby
4 155 915 całość można dodatkowo wzmocnić prętam i ściągającymi 13 rozmieszczonymi w równych odstępach wewnątrz warstwy dźwiękochłonnej równolegle do osi podłużnej tłumika. Kule 6 wykonano z lekkiego materiału, odpornego na działanie atmosfery kopalnianej, są zamocowane wewnątrz tłumika za pomocą trzech ramion 14 rozmieszczonych w równych odstępach. Całość od zewnątrz jest zabezpieczona opaskami ściągającymi 15. Uwidoczniony na fig. 3 i 10 tłumik ma ścianę wewnętrzną wykonaną z blachy perforowanej 4 pokrytą na całym obwodzie warstwą sprasowanej waty mineralnej 16. Od zewnątrz wata ta jest pokryta płaszczem zewnętrznym 12 ściągniętym opaskami 15. Wewnątrz tego tłumika jest zamocowany czaszowo-stożkowy element 7 usytuowany osiowo w jego środku. Tłumik uwidoczniony na fig. 4 i 11 między dwoma ścianami wykonanymi z siatki metalowej 5 ma umieszczone obwodowo wkłady 17 z materiału dźwiękochłonnego skierowane wypukłościami na zewnątrz. Poza tym każdy wkład dźwiękochłonny 17 w środku podparty jest trójkątnym wspornikiem 18, a końce ma umieszczone w prowadnicach 19. Tłumik uwidoczniony na fig. 5 ma ścianę wewnętrzną wykonaną z siatki metalowej 5, a pozostałe elementy ma takie same jak w tłumikach przedstawionych na fig. 2, 7, 8, 9. Uwidoczniony na fig. 6 i 12 tłumik pomiędzy dwoma ścianami wykonanymi z siatki metalowej 5 ma umieszczoną siatkę wewnętrzną 20, która w przekroju poprzecznym tłumika ma kształt połączonych ze sobą trapezów, otwartych od strony podstawy. Przestrzeń wolna między ścianami 5 i siatką wewnętrzną 20 jest wypełniona materiałem dźwiękochłonnym 21 w postaci drobnych kuleczek. Całość zabezpieczona jest płaszczem zewnętrznym 12 i dodatkowo ściągnięta kilkoma cięgłami 22. Przepływająca z dużą prędkością przez tłumik fala akustyczna, po napotkaniu kuli 6 lub czaszowo-stożkowego elementu 7 jest gwałtownie odrzucana w kierunku ścian tłumika, gdzie zostaje wytłumiona przez materiał dźwiękochłonny 9,16, 20. Odbita fala akustyczna, o mniejszej wartości, wraca z powrotem do formującego się za tłumikiem strumienia powietrza i razem z nim płynie dalej przez lutociąg. Fig. 11 Fig 12
155 915 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 7 Fig.8 Fig. 5 Fig. 6
155915 Fig. 4 Fig. 3 Fig.2 Fig. 1 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz. Cena 3000 zł