АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ И ПОДАВЛЕНИЯ НА РАННЕЙ СТАДИИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВЗРЫВОВ МЕТАНА И УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ В ПРОХОДЧЕСКИХ ЗАБОЯХ Российский патент 2008 года по МПК E21F5/00 G08B17/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к угольной, и может быть использовано на угольных шахтах для обнаружения и подавления взрывов метана и угольной пыли на ранней стадии возникновения в проходческих забоях, вызванных фрикционным искрением резцов рабочего органа проходческого комбайна.

Известен пирометрический датчик (патент РФ №2109345, кл. G08B 17/12, опубл. 1998.04.20), включающий объектив, который фокусирует тепловое излучение на фотодетекторе внутри корпуса датчика. Пирометрический датчик предназначен для обнаружения возгорания по инфракрасному излучению источника повышенной температуры и может быть использован в автоматических системах пожарной сигнализации, однако в настоящее время он не применяется для обнаружения возгораний в проходческих забоях.

Известно взрывоподавляющее устройство (патент РФ №2070967, кл. E21F 5/00, опубл. 1996.12.27). Оно предназначено для гашения вспышек метана и угольной пыли на ранней стадии возникновения горения, однако в настоящее время оно не применяется для гашения возгораний в проходческих забоях.

Известна автоматическая система взрывоподавления - локализации взрывов [«Автоматическая система взрывоподавления - локализации взрывов» (АСВП-ЛВ), ЗАО «Межведомственная комиссия по взрывному делу» при Академии горных наук (ЗАО «МВК по ВД при АГН»), Москва, ул.Новорязанская, 16], включающая приемный щит автономного командного устройства, выносные штанги, устройство срабатывания устройства локализации взрыва, промежуточную камеру и бункер устройства локализации взрыва, огнетушащий порошок.

Недостатками известной системы является то, что она предназначена для стационарной установки в горной выработке через определенное расстояние, а также то, что автоматическая система взрывоподавления - локализации взрывов реагирует на ударную волну взрыва, т.е. взрыв должен пройти стадию вспышки, что не исключает прорыва взрыва за защищаемую зону устройства, а также нанесение взрывом и ударной волной материального ущерба и человеческих жертв.

Известна система локализации взрывов СЛВА [«Система локализации взрывов СЛВА», ООО «Штрих-М», 653033, Кемеровская область, г.Прокопьевск, пр-т Гагарина, 26, КУЗНИУИ, горный корпус, офис 8], принятая за прототип, включающая датчик пламени компактный ДПК, устройство подавления взрыва УПВ-ЗОП, блок сопряжения с пускателем БСП, коробка распределительная КР.

Недостатками известного технического решения, принятого за прототип, является то, что оно имеет низкую чувствительность, а также предназначено для стационарной установки в выработке, т.е. оно не мобильно и требует или периодического переноса в новое место, или установки дополнительно таких же устройств.

Задачами заявляемого технического решения являются обнаружение на ранней стадии возникновения и предотвращение распространения возгораний и взрывов метана и угольной пыли из забоя по выработке, предотвращение материального ущерба вследствие взрыва, гашение возгорания и взрыва метана и угольной пыли в начальной стадии без необходимости перемонтажа системы, снижение травматизма и гибели рабочих.

Технический результат заявляемого изобретения - обнаружение и предотвращение распространения возгораний и взрывов метана и угольной пыли по выработке, предотвращение материального ущерба вследствие взрыва, гашение возгораний и взрывов в начальной стадии без необходимости перемонтажа системы, повышение безопасности ведения проходческих работ, снижение травматизма и гибели рабочих.

Указанные задачи достигаются тем, что в автоматической системе обнаружения и подавления на ранней стадии возникновения взрывов метана и угольной пыли в проходческих забоях, включающей пирометрические датчики с объективами, взрывоподавляющие устройства с соплами и блок управления, взрывоподавляющие устройства расположены по обеим сторонам стрелы проходческого комбайна и направлены соплами в сторону исполнительного органа проходческого комбайна, а пирометрические датчики размещены на внешней стороне корпуса взрывоподавляющих устройств и направлены своими объективами в сторону исполнительного органа проходческого комбайна, причем объективы пирометрических датчиков находятся на большем расстоянии от исполнительного органа проходческого комбайна, чем сопла взрывоподавляющих устройств.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сверху на проходческий комбайн с установленной системой, а на фиг.2 показан вид сбоку.

Автоматическая система обнаружения и подавления на ранней стадии возникновения взрывов метана и угольной пыли в проходческих забоях состоит из пирометрических датчиков 1, взрывоподавляющих устройств 2 с соплами 3, блока управления 4. Система установлена на стреле проходческого комбайна 5, взрывоподавляющие устройства 2 расположены по обеим сторонам стрелы 5 проходческого комбайна и направлены соплами 3 в сторону исполнительного органа 6 проходческого комбайна. Пирометрические датчики 1, размещенные на внешней стороне корпуса взрывоподавляющих устройств 2, направлены своими объективами 7 в сторону исполнительного органа 6 проходческого комбайна, причем объективы 7 пирометрических датчиков 1 находятся на большем расстоянии от исполнительного органа 6 проходческого комбайна, чем сопла 3 взрывоподавляющих устройств 2. Такое размещение пирометрических датчиков 1 предотвращает их повреждение струями ингибитора, выбрасываемого через сопла 3 взрывоподавляющих устройств 2, и, кроме того, нежелательное изменение формы струй ингибитора. Блок управления 4 размещен рядом с пультом управления проходческим комбайном.

Предлагаемая автоматическая система обнаружения и подавления на ранней стадии возникновения взрывов метана и угольной пыли в проходческих забоях работает следующим образом. При возникновении возгорания в поле зрения любого из пирометрических датчиков, т.е. вблизи исполнительного органа 6 проходческого комбайна, на выходах пирометрических датчиков 1 появляются сигналы, свидетельствующие о начале возгорания. Блок управления 4, получив сигналы от пирометрических датчиков 1, формирует сигналы для запуска взрывоподавляющих устройств 2 и отключения электроэнергии в проходческом забое. После запуска взрывоподавляющие устройства 2 с высокой скоростью выбрасывают ингибитор через сопла 3 в сторону исполнительного органа 6 проходческого комбайна и гасят возгорание.

Предотвращение распространения возгораний и взрывов по выработке достигается гашением воспламенения в начальной стадии с помощью быстродействующих взрывоподавляющих устройств 2.

Предотвращение материального ущерба достигается гашением возгорания метана и угольной пыли до того, как оно перейдет во взрыв.

Повышение безопасности ведения проходческих работ достигается предотвращением перехода вспышки метана и угольной пыли во взрыв.

Использование пирометрических датчиков 1, работающих в инфракрасном диапазоне, позволяет по тепловому излучению своевременно распознать возгорание, возникшее вследствие искрения резцов рабочего органа 6 проходческого комбайна.

Быстрое подавление возгорания достигается за счет использования взрывоподавляющих устройств 2, выбрасывающих с высокой скоростью ингибитор.

Снижение травматизма и гибели рабочих достигается тем, что система предотвращает взрыв метана и угольной пыли в проходческом забое.

Таким образом, заявляемая автоматическая система обнаружения и подавления на ранней стадии возникновения взрывов метана и угольной пыли в проходческих забоях позволяет достичь защиты от распространения возгораний и взрывов метана и угольной пыли по выработке, возможности ведения проходческих работ без перемонтажа системы, предотвращения материального ущерба вследствие взрыва, гашения возгораний и взрывов в начальной стадии, повышения безопасности ведения проходческих работ, снижения травматизма и гибели рабочих.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и используется для обнаружения и подавления на ранней стадии возникновения взрывов метана и угольной пыли в проходческих забоях. Автоматическая система включает пирометрические датчики 1 с объективами 7, взрывоподавляющие устройства 2 с соплами 3 и блок управления 4. Система установлена на проходческом комбайне, взрывоподавляющие устройства 2 расположены по обеим сторонам стрелы 5 проходческого комбайна и направлены соплами 3 в сторону исполнительного органа 6 проходческого комбайна. Пирометрические датчики 1 размещены на внешней стороне корпуса взрывоподавляющих устройств 2 и направлены своими объективами 7 в сторону исполнительного органа 6 проходческого комбайна. Объективы 7 пирометрических датчиков 1 находятся на большем расстоянии от исполнительного органа 6 проходческого комбайна, чем сопла 3 взрывоподавляющих устройств 2. Такое размещение системы позволяет за наименьший промежуток времени погасить очаг возгорания. Изобретение позволяет предотвратить возгорания и взрывы метана и угольной пыли в проходческих забоях, повысить безопасность ведения проходческих работ и снизить травматизм рабочих. 2 ил.

Автоматическая система обнаружения и подавления на ранней стадии возникновения взрывов метана и угольной пыли в проходческих забоях, включающая пирометрические датчики с объективами, взрывоподавляющие устройства с соплами и блок управления, отличающаяся тем, что система установлена на проходческом комбайне, взрывоподавляющие устройства расположены по обеим сторонам стрелы проходческого комбайна и направлены соплами в сторону исполнительного органа проходческого комбайна, а пирометрические датчики размещены на внешней стороне корпуса взрывоподавляющих устройств и направлены своими объективами в сторону исполнительного органа проходческого комбайна, причем объективы пирометрических датчиков находятся на большем расстоянии от исполнительного органа проходческого комбайна, чем сопла взрывоподавляющих устройств.