СПОСОБ ГАШЕНИЯ ЭНЕРГИИ УДАРНЫХ ВОЗДУШНЫХ ВОЛН В ГОРНОЙ ВЫРАБОТКЕ Российский патент 2000 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы со взрывами газа и пыли в горных выработках.

Известен способ гашения ударных воздушных волн в горной выработке при ведении взрывных работ, включающий установку в горной выработке на пути движения воздушной ударной волны перемычки, при этом перемычку выполняют в виде вытянутого в направлении оси выработки полого торообразного тела с центральным отверстием с заполнением полости перемычки жидкостью с возможностью изменения агрегатного состояния заполнителя с жидкого на твердое путем воздействия на заполнитель электромагнитным полем (авт. свид. СССР N 1458600 (осн.) и N 1527414 (доп.), кл. E 21 F 5/00, 1987 г.).

Недостатком данных способов является невозможность проветривания аварийного участка вследствие полного перекрытия вентиляционного канала (сечения выработки). Кроме того, перемычка с твердым заполнителем ограничивает ее податливость (путь торможения ударной взрывной волны) и требует дополнительных трудовых затрат на расконсервацию аварийного участка за счет полного разрушения оболочки с твердым заполнителем. Данная перемычка одноразового действия, что снижает экономические показатели способа как и применение специфичного заполнителя с наличием электромагнитного поля.

Целью данного изобретения является повышение эффективности и безопасности ведения горноспасательных работ по изоляции аварийного участка при угрозе возможности повторных взрывов газа и пыли за счет сохранения проветривания аварийного участка и гашения энергии ударной взрывной волны (УВВ) путем установки быстровозводимого защитного сооружения (БЭС).

Это достигается тем, что, например, в случае изоляции аварийного участка при угрозе взрыва метановоздушной смеси по сечению горной выработки на пути движения УВВ устанавливают эластичную перемычку в виде вытянутого в направлении оси выработки полого торообразного тела с центральным отверстием, обеспечивающим проветривание аварийного участка за счет вентиляционного потока по горной выработке. Со стороны изолируемого участка под кровлей выработки устанавливают укладку (контейнер) с парашютным конусным затвором с возможностью его направленного движения при срабатывании в центральное отверстие торообразного тела с целью его перекрытая.

Для обеспечения мгновенного перекрытия дырок в торе в случае его прокола при перемещении по горной выработке используется супергерметик.

Этот недостаток (прокол) можно предупредить, если на пути перемещения тора сформировать защитный путь, выполненный путем, например, армирования бортов выработки отрезками транспортерной ленты. Срабатывание парашютного конусного затвора, выполненного в виде конуса, может быть выполнено дистанционно путем включения автономного источника сжатого газа или потоком УВВ.

Предлагаемая совокупность отличительных признаков способа и приемов для его осуществления позволяет обеспечить гашение энергии УВВ, повысив безопасность горноспасательных работ по изоляции пожарного участка. В данном случае устройство для осуществления способа используется как быстровозводимое защитное сооружение для гашения энергии ударной взрывной волны, под защитой которого горноспасатели обеспечивают возведение капитальной взрывоустойчивой изоляционной перемычки.

На фиг. 1 приведена технологическая схема реализации способа; на фиг. 2 - то же в статике (при осуществлении нормального проветривания аварийного участка).

Технологическая схема для осуществления способа содержит горную выработку 1 с установленными в ней торообразным телом 2, закачанным предварительно супергерметиком "Лонгвей", парашютным конусным затвором (ПКЗ) 3 в легкораскрывающемся контейнере 4 с закреплением анкером 5 его (затвора) строп 6 на коуш 7 на борт выработки и на металлокрепь 8. Парашютный конусный затвор 3 соединен посредством упругой подпружиненной растяжки 9 с торообразным телом 2 для центровки перекрытия центрального отверстия тора при срабатывании системы БЗС. На пути перемещения торообразного тела под воздействием энергии УВВ формируют защитный путь 10 перемещения тора из транспортерной ленты б/у. Для раскрытия ПКЗ на конце контейнера 4 со стороны изолируемого участка выработки установлен диффузор 11 с размещенным в нем устройством дистанционного пуска затвора (не показано).

Способ осуществляется следующим образом.

При изоляции пожара в горной выработке 1 в условиях опасности взрыва метановоздушной смеси в целях безопасности ведения горноспасательных работ устанавливают предлагаемое БЗС, выполненное в виде торообразной эластичной перемычки и ПКЗ быстрого реагирования, причем, в целях сохранения проветривания аварийного участка (не всегда) торообразное тело 2 устанавливают в исходное положение на первом этапе, а ПКЗ в режиме ожидания на стороне изолируемого участка (фронта УВВ). При возникновении УВВ воздушный поток через диффузор 11 раскрывает контейнер 4 упаковки ПКЗ, который выбрасывается в сторону центрального отверстия, при этом упругая подпружиненная растяжка 9 служит в качестве направляющей движения ПКЗ.

Под воздействием энергии УВВ купол КПЗ направлено движется в центральное отверстие, перекрывая горную выработку с одновременным перемещением торообразного тела 2, обеспечивая тем самым расклинивание двух элементов БЗС, обеспечивая гашение УВВ.

Таким образом, энергия УВВ гасится в результате совокупного действия парашютной и торообразной эластичной перемычек с реализацией всех достоинств, присущих данному типу приемов изоляции с их использованием, обеспечивая безопасное ведение аварийно-восстановательных работ.

При перемещении тора в случае отсутствия защитного пути 10 возможен прокол его оболочки о крепь горной выработки. В этом случае срабатывает супергерметик, который мгновенно тампонирует отверстие. Автогерметик "Лонгвей" безотказно действует при температурах от -50^o до +180^oC.

При необходимости перекрытия (изоляции) сечения выработки в принудительном порядке в случае отрицательного газового баланса в изолируемой аварийной части выработки дистанционно включается привод диффузора 11 раскрытия БЗС. Запаса сжатого газа должно быть достаточно для введения ПКЗ в отверстие торообразного тела 2. После этого горноспасатели обязаны покинуть рабочие места у места производства основного изолирующего сооружения.

Изобретение используется при подавлении энергии ударной волны при взрыве газа и пыли в шахтах. Сущность изобретения: в случае изоляции аварийного участка при угрозе взрыва в горной выработке на пути движения УВВ устанавливают эластичную перемычку в виде торообразного тела с центральным отверстием, а со стороны изолируемого участка под кровлей выработки устанавливают контейнер с парашютным конусным затвором с возможностью его перемещения при срабатывании в центральное отверстие торообразного тела с целью его перекрытия и расклинивания перемычки в боковых породах выработки. Технический результат: повышение эффективности и безопасности ведения горноспасательных работ по изоляции аварийного участка в условиях опасности взрыва, снижение материальных и трудовых затрат на создание быстровозводимого защитного сооружения на пути движения фронта УВВ. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ гашения энергии ударных воздушных волн в горной выработке, включающий установку в горной выработке на пути движения воздушной ударной волны эластичной перемычки в виде вытянутого в направлении оси выработки полого торообразного тела с центральным отверстием, способного перемещаться по горной выработке под воздействием ударной волны, отличающийся тем, что перемычку со стороны ударной волны снабжают парашютным конусным затвором, устанавливаемым под кровлей выработки с возможностью его направленного движения при срабатывании в центральное отверстие торообразного тела. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при воздействии в горной выработке торообразного полого тела его полость заполняют супергерметиком. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на пути перемещения торообразного тела вдоль горной выработки формируют защитный путь перемещения тора, выполненного путем армирования бортов выработки отрезками транспортерной ленты.