СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ВЗРЫВОВ МЕТАНОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ И(ИЛИ) УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ В ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам и устройствам локализации взрывов метановоздушной смеси и (или) угольной пыли.

Как известно, целью локализации взрывов метана и (или) угольной пыли является максимально возможное ограничение области распространения по подземным горным выработкам фронта пламени, образованного в результате этих взрывов, который провоцирует новые более мощные взрывы.

С этой целью с 1930 года в угольных шахтах, опасных по газу и пыли, применяются сланцевые заслоны, а в обводненных выработках, в которых имеется капеж - водяные заслоны, а также внедряемые в настоящее время автоматические системы локализации взрывов [1, 2].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату изобретения аналогом, принятым за прототип, является «Способ локализации взрыва метановоздушной смеси и угольной пыли и устройства для его осуществления (варианты)» [3].

В качестве прототипа изобретения, в части способа, принимается схема, описывающая способ локализации взрывов метана и угольной пыли [3] (фиг.1 прототипа). Очевидно, эта схема является типовой, включающая три односторонне связанные между собой устройства локализации взрывов метана и (или) угольной пыли, одно из которых - устройство, содержащее два базовых модуля (фиг.10 или фиг.11 прототипа). Очевидно, эти типовые охраняемые участки должны повторяться на протяжении всей горной выработки.

Способ имеет следующие особенности и недостатки.

1. Согласно замыслу по способу прототипа для локализации взрыва метановоздушной смеси и угольной пыли, относящегося к категории сильного или детонации, когда скорость распространения фронта пламени (ФП) по горной выработке порядка 660 м/с÷2000 м/с (см. фиг.1 поз.1 или поз.8 прототипа), от ударно-воздушной волны (УВВ) взрыва срабатывает базовое устройство локализации взрыва (см. фиг.1 поз.3 или поз.6 прототипа), формирующее первый взрыволокализующий заслон (облако из пламегасящего порошка во взвешенном состоянии), которое только частично при этих скоростях может остановить фронт пламени. Продолжая двигаться по горной выработке, фронт УВВ подходит к модифицированному устройству локализации взрыва слева или справа (см. фиг.1 поз.4 прототипа) и запускает его на срабатывание. В результате чего формируется два взрыволокализующих заслона до подхода ФП к модифицированному устройству, причем одно пламегасящее облако направлено навстречу фронту пламени, другое - по ходу его движения. Для полной надежности рассматриваемого способа взрывоподавления - локализации взрывов на расстоянии до 150 м от модифицированного устройства взрывоподавления (см. фиг.1 поз.4 прототипа) в момент его срабатывания одновременно передается электрический сигнал по линии связи (см. фиг.1 поз.9 или поз.5 прототипа) в газогенерирующую камеру. При этом базовое устройство (см. фиг.1 поз.6 или поз.3 прототипа) срабатывает и формирует взрыволокализующий заслон, направленный на встречу распространения фронта пламени.

Однако, очевидно, что после формирования первого взрыволокализующего заслона при этих скоростях распространения фронта пламени по горной выработке, порядка 660 м/с÷2000 м/с, существенное значение имеет мгновенный запуск устройств, установленных на охраняемом взрывозащищаемом участке горной выработки. Так как скорость фронта УВВ при этом порядка 1000 м/с÷2400 м/с, то есть отставание ФП от УВВ, фронт которой запускает устройство, содержащее два базовых модуля, составляет порядка 12 мс÷77 мс, а время срабатывания каждого из устройств и образование взрыволокализующего заслона находится в пределах от 70 мс до 100 мс, а это явно превышает время подхода ФП к устройствам и увеличивает вероятность прохода ФП через взрыволокализующий заслон (облако из пламегасящего порошка), который находится только в стадии формирования, это обстоятельство может привести к неуправляемым процессам взрывов метано-пылевоздушной смеси даже на охраняемом участке горной выработки.

2. Отсутствие обратной связи между устройствами. Например, устройство, содержащее два базовых модуля (см. фиг.1 поз.4 прототипа), используемое в данном способе, передает электрический сигнал по линии связи в газогенерирующую камеру соседних устройств для их срабатывания, в то время как само не может действовать от источника внутренней силы. Следовательно, способ исключает надежное взаимодействие между отдельными устройствами на взрывозащищаемом участке горной выработки.

3. В случае любого технического нарушения приемного датчика УВВ (приемный щит (диск) и металлическая штанга), в связи с непредвиденными горнотехническими условиями, может произойти заклинивание устройства срабатывания и устройство локализации взрывов не сработает (см. ниже недостатки устройства). Следовательно, не будут сформированы дополнительные взрыволокализующие заслоны. Таким образом, цель, поставленная в прототипе, не будет достигнута.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату изобретения, в части устройств, аналогом, принятым за прототип, является базовый модуль устройства локализации взрывов (в дальнейшем устройство локализации взрыва - УЛВ).

Устройство УЛВ имеет следующие особенности и недостатки.

1. Коаксиальное расположение скользящей муфты (привода) относительно корпуса пневмопатрона не гарантирует ее от случайного (или умышленного) силового воздействия, что может привести к нештатному (непредвиденному) срабатыванию УЛВ. Например, любой удар об открытый торец скользящей муфты, попадание кусков горной породы на поверхность скользящей муфты при проведении взрывных работ, обрушении кровли горной выработки и т.п. Поскольку скользящая муфта должна приводиться в движение только при подходе УВВ, через приемный диск (щит) и выносную металлическую штангу, то, следовательно, конструкция прототипа не гарантирует от нештатного (случайного) срабатывания УЛВ в подземных горных выработках, т.е. является ненадежной (уязвимой).

2. По своему замыслу УЛВ (реализующее способ) при срабатывании должно формировать взрыволокализующий заслон в горной выработке до прихода ФП, распространяющегося со скоростью 340 м/с÷660 м/с. Поэтому формирование взрыволокализующего заслона должно происходить за возможно короткий промежуток времени. Дело в том, что в прототипе базового устройства поршень (см. поз.16, фиг.2 прототипа), освободившись от удерживающих его подвижных сферических опор (металлических шариков), начинает свое поступательное движение вперед в замкнутом объеме цилиндра и сжимает воздух или другой инертный газ, находящийся в нем. При этом давление и температура воздуха или другого инертного газа в цилиндре повышается (изохорический процесс). Следствием этого является потеря энергии сжатого воздуха или другого инертного газа и снижение относительной скорости движения поршня (из-за нарастающего сопротивления сжимающегося воздуха или другого инертного газа в цилиндре), который открывает выхлопные отверстия рабочей камеры устройства. Поскольку при срабатывании УЛВ, формирующее взрыволокализующий заслон, важна каждая миллисекунда в инерционности процесса образования взрыволокализующего заслона в горной выработке, то конструкция срабатывающего механизма прототипа имеет относительно низкую эффективность. Эта отрицательная сторона относится также ко всем модификациям (вариантам) прототипа.

3. Поршень, перекрывающий выхлопные отверстия рабочей камеры, упирается в подвижные сферические опоры (металлические шарики) под усилием сжатого воздуха или другого инертного газа высокого давления. При этом сферические опоры удерживаются скользящей муфтой. Проследим за процессом срабатывающего устройства во времени. Очевидно, что на смещение скользящей муфты, получившей силовой импульс от УВВ, затрачивается время t₁. Отнесем к этому времени также смещение металлических шариков в радиальные проточки. После этого приводится в движение под усилием сжатого воздуха или другого инертного газа поршень, который до открывания выхлопных отверстий проходит путь S. На это затрачивается время t₂. После открытия выхлопных отверстий сжатый воздух или другой инертный газ начинает истекать в бункер устройства, смешивается с пламегасящим порошком и выбрасывается в горную выработку. На это действие затрачивается время t₃. Следовательно, полное время протекания этого процесса, т.е. срабатывание устройства, составит Т=t₁+t₂+t₃, что по своему значению приводит к относительно большим потерям времени.

4. До начала истечения сжатого воздуха в бункер, как было сказано выше, поршень проходит путь S. При этом сжатый воздух или другой инертный газ расширяется, т.к. увеличивается объем рабочей камеры и давление падает по экспоненте (при высоких давлениях падение давления, при расширении воздуха или другого инертного газа, протекает быстрее, чем растет объем). Таким образом, давление сжатого воздуха или другого инертного газа в рабочей камере падает еще до его истечения в бункер. Следовательно, в начальной стадии процесса в бункер истекает воздух или другой инертный газ под давлением ниже его начального значения, т.е. в состоянии покоя.

5. Поршень устройства воздействует на сферический подвижной механизм усилием, зависящим от заданного давления в рабочей камере. Поэтому для срабатывания этого механизма требуется соответствующая рабочему давлению внешняя сила, смещающая скользящую муфту. Этой силой является УВВ, которая передает усилие через приемный щит (диск) и металлическую штангу на скользящую муфту. Следовательно, при повышении рабочего давления в рабочей камере устройства следует соответственно увеличивать внешнюю силу воздействия на сферический подвижной механизм. Эта особенность прототипа приводит к необходимости обеспечения относительно высокого силового воздействия на срабатывающий механизм, соизмеримого с давлением сжатого воздуха или другого инертного газа в рабочей камере устройства. Это обстоятельство приводит к осложнению эксплуатации устройства.

6. Прикрепленная к скользящей муфте в ее центральной части металлическая штанга, на конце которой помещен приемный щит (диск), воспринимающий УВВ и передающий усилие в осевом направлении на скользящую муфту, не гарантирует от заклинивания последней при ее перемещении по корпусу. Так, например, металлическая штанга, поддерживаемая при помощи специальных крепежных деталей у кровли горной выработки, при деформации горной выработки (что не исключено) может сместиться от осевого направления как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости и зависнуть. Следовательно, нарушается нормальная (центрированная) передача усилия на скользящую муфту, что может привести к заклиниванию скользящей муфты при ее перемещении по корпусу устройства. Эта отрицательная сторона относится ко всем модификациям прототипа.

7. При срабатывании газообразующего химического состава (см. поз.33, фиг.9 прототипа) под давлением выделенных при этом газов, скользящая муфта смещается влево, а при совмещении правой проточки с радиальными проточками устройство срабатывает. В данном случае скользящая муфта смещается в направлении, противоположном по отношению к действию внешней силы - УВВ на приемный диск. Следовательно, помимо преодоления сопротивления сферических подвижных опор здесь требуется дополнительное усилие для преодоления массы выносной металлической штанги с приемным диском (щитом) и смещения скользящей муфты справа налево. Это приводит к нежелательному увеличению инерционности срабатывания системы. Кроме того, что очень важно, при возникновении нештатных ситуаций не исключено одновременное воздействие УВВ на приемный диск и поступление сигнала на срабатывание газообразующего химического состава. Очевидно, в этом случае векторы сил воздействия будут направлены друг к другу и, в случае их равенства, устройство не сработает. Поэтому содержание в данном прототипе срабатывающих механизмов, действия которых направлены друг против друга, снижает надежность выполнения хотя бы одной функции: смещение скользящей муфты вправо или влево. Из приведенного критического анализа прототипа следует, что применение устройства (см. фиг.9 прототипа) снижает надежность осуществления способа, приведенного на фиг.1 прототипа, и не гарантирует образования как первичного, так и вторичных дополнительных взрыволокализующих заслонов для защиты охраняемого участка горной выработки.

8. Модифицированные устройства (см. фиг.10 и фиг.11 прототипа) содержат два приставленных друг к другу базовых модуля по зеркальному принципу. Эти устройства срабатывают от источника внешней силы - ударно-воздушной волны, и не рассчитаны на срабатывание от источника внутренней силы, например от газообразующего химического состава. Следовательно, особенностью рассматриваемых модифицированных устройств является то, что оно не гарантирует полного взаимодействия между соседними устройствами, размещенными на участке охраняемой горной выработки (см. фиг.1 прототипа).

Исходя из вышеизложенного, ставится под сомнение безупречность в осуществлении способа, включающего выполнение признаков быстрого формирования на пути распространения фронта пламени взрыволокализующего заслона в виде облака пламегасящего порошка во взвешенном состоянии энергией сжатого воздуха или другого инертного газа высокого давления, из-за ненадежного выполнения признака, предусматривающего формирование первичного взрыволокализующего заслона и обязательное быстрое формирование дополнительных взрыволокализующих заслонов в горной выработке до прихода фронта пламени.

Целью изобретения в части способа является повышение надежности и эффективности локализации лавинных процессов взрывов метана и (или) угольной пыли, развивающихся по сети горных выработок, за счет управления взаимодействием установленных устройств локализации взрывов в горной выработке; а также за счет дублирования источника внешней силы, который приводит в действие устройство локализации взрывов, производящее процесс формирования первичного взрыволокализующего заслона, источниками внутренней силы, которые приводят в действие устройства, производящие процесс формирования дополнительных взрыволокализующих заслонов, а также за счет передаваемых по закольцованной или беспроводной электрической линии связи исполнительных сигналов (команд) на протекание этих процессов со скоростью, превышающей скорость распространения УВВ.

Поставленная цель достигается тем, что процесс формирования в горной выработке взрыволокализующего заслона за счет источника внешней силы УВВ дублируют автономным источником внутренней силы, получаемой от газогенерирующего химического состава или электромагнитного привода, которые действуют в одном ключе с источником внешней силы. Эта цель достигается также за счет расширения функциональных возможностей устройств взрывоподавления для передачи сигнала (команды) по беспроводной или закольцованной электрической линии связи на неограниченные расстояния и в любую точку охраняемой горной выработки на протекание процессов формирования взрыволокализующих заслонов.

Целью изобретения в части устройств является повышение надежности и эффективности процесса локализации взрывов метана и (или) угольной пыли, развивающихся по сети горных выработок. Эта цель достигается за счет аксиального (центрального) размещения в корпусе устройства сферического подвижного механизма для срабатывания устройства и его изоляции от внешней среды; а также за счет применения во взаимодействующих узлах противокомпрессионных каналов, сообщающихся с атмосферой; а также за счет сокращения процесса образования взрыволокализующего заслона; а также за счет более полного использования сжатого воздуха или другого инертного газа и применения более безопасных автономных источников силового воздействия на срабатывающий механизм; а также за счет дублирования работы устройств и повышения их функций при внешнем и внутреннем силовом воздействии на их срабатывающий механизм; а также за счет применения шарнирного механизма или троса, которые кинематически связаны со сферическим подвижным механизмом устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство включает рабочую камеру со штуцерами, которые предназначены для заправки рабочей камеры сжатым воздухом или другим инертным газом и для установки контрольного манометра для определения давления в рабочей камере, поршень, перекрывающий выхлопные отверстия рабочей камеры, бункер с рассекателем и легко разрушаемую диафрагму, выносную металлическую штангу с приемным щитом (диском) и отличается от прототипа тем, что подвижный сферический механизм для срабатывания устройства выполнен в форме шток-поршня с расширенными частями, правая расширенная часть размещена аксиально (центрально) в цилиндрической полости поршня, перекрывающего выхлопные отверстия рабочей камеры, а сам шток-поршень перекрыт защитным стаканом с центральным калиброванным отверстием с возможностью перемещения левой расширенной частью шток-поршня в защитном стакане, а сферические подвижные опоры (металлические шарики) размещены в радиальных проточках (отверстиях), предусмотренных в корпусе полого поршня, и выступают в створ радиальных проточек, имеющихся в корпусе рабочей камеры, на величину, меньшую или равную половины их диаметра, и перекрыты с внешней стороны стопором, а со стороны полого поршня металлические шарики опираются на правую расширенную часть шток-поршня, а длина расширенной части шток-поршня равна диаметру радиальной проточки и находится в цилиндрической полости поршня, причем длина цилиндрической полости поршня, перекрывающего выхлопные отверстия рабочей камеры, больше двойного хода шток-поршня, а в корпусе шток-поршня и защитного стакана предусмотрены противокомпрессионные каналы, сообщающие полости сферического подвижного механизма и цилиндрической полости поршня с атмосферой, кроме того, а в левой расширенной части шток-поршня предусмотрены газогенерирующая камера для размещения в ней электровоспламенителя газогенерирующего химического состава и камера для размещения автономного источника электропитания, которые соединены между собой электропроводами, а левая расширенная часть шток-поршня снабжена шарнирным механизмом или приспособлением для крепления троса.

Эта цель достигается также тем, что модификация устройства снабжена подвижной рабочей камерой, которая выполняет одновременно функции подвижного поршня и рабочей камеры (емкости для сжатого воздуха или другого инертного газа) с возможностью перемещения подвижной рабочей камеры внутри модифицированного устройства до совмещения ее выхлопных отверстий с емкостью бункера.

Эта цель достигается также тем, что другая модификация устройства содержит два бункера и две рабочие камеры с возможностью перемещения подвижных рабочих камер внутри модифицированного устройства в горизонтальном направлении в любую сторону и совмещения их выхлопных отверстий с бункерами.

Изобретательский акт в части способа состоит в преодолении технического противоречия прототипа, для чего необходимы и достаточны нижеследующие отличительные признаки.

1. Дублируют процесс формирования первичного взрыволокализующего заслона и взаимодействуют с процессами формирования дополнительных взрыволокализующих заслонов.

2. Осуществляют передачу взаимодействующих друг с другом сигналов (команд) для протекания процессов формирования взрыволокализующих заслонов по сети горных выработок со скоростью, превышающей скорость распространения УВВ, образованной в результате взрыва метана и (или) угольной пыли.

Изобретательский акт в части устройств состоит в следующем. Известный прототип устройства и его варианты не могут быть использованы напрямую для реализации технической сущности предлагаемого изобретения, так как имеется ряд существенных непреодолимых при дальнейшем усовершенствовании недостатков. В предлагаемых устройствах с учетом ограничительных признаков известных устройств расширяются функциональные возможности каждого из них, устраняются недостатки и достигается поставленная цель не только без дополнительных усложнений устройств, но и при их упрощении по сравнению с прототипом. Для этого необходимы и достаточны все отличительные признаки устройств.

Сущность изобретения в части способа поясняется схемой, представленной на фиг.1, где 1 - фронт УВВ, образованный в результате взрыва метана и (или) угольной пыли; 2 - устройство локализации взрывов с дублирующим механизмом срабатывания, приводимое в действие как от внешнего, так и от внутреннего источника силы, векторы которых направлены в одну и ту же сторону; 3 - закольцованная линия электросвязи, представляющая собой двухжильный кабель (две шины с разомкнутыми концами), который проложен вдоль горной выработки с возможностью замыкания этих жил с помощью связанных с ними включателей (контакторов), размещенных на приемных щитах УЛВ, установленных на охраняемом участке горной выработки; 4 - взрыволокализующий заслон (облако из пламегасящего порошка во взвешенном состоянии); 5 - включатель (контактор) электроцепи, установленный перед приемным щитом, замыкающий линию электросвязи и подающий сигнал в закольцованную линию электросвязи на срабатывание газогенерирующего химического состава или электромагнитного привода, которые размещены в УЛВ; 6 - автономный источник электропитания, установленный в каждом УЛВ; 7 - электровоспламенитель с газогенерирующим химическим составом или электромагнитный привод, размещенные в каждом УЛВ; 8 - защищаемая горная выработка; 9 - приемный щит УЛВ; 10 - выносная металлическая штанга.

На фиг.1а изображен элемент схемы размещения УЛВ и закольцованной линии электросвязи взрывозащищаемого участка горной выработки при приходе УВВ слева. На фиг.1б изображен элемент схемы размещения УЛВ и закольцованной линии электросвязи взрывозащищаемого участка горной выработки при приходе УВВ справа. На фиг.1в изображен элемент схемы закольцованной линии электросвязи взрывозащищаемого участка горной выработки.

Способ осуществляется следующим образом. При возникновении взрыва метана и (или) угольной пыли в любой точке охраняемой выработки от него распространяются фронты УВВ и пламени, причем ФП по скорости отстает от УВВ. При подходе фронта УВВ (поз.1) к устройству (поз.2) он воздействует на включатель (поз.5) и приемный щит (поз.9). При этом через приемный щит (поз.9) и металлическую штангу (поз.10) передается механический сигнал (команда) на срабатывание первого устройства №1 (поз.2) и одновременно передается электрический сигнал (команда) в закольцованную линию электросвязи (поз.3) на срабатывание всех остальных (№2, №3 и т.д.) установленных на взрывозащищаемом участке горной выработки устройств (поз.2). Эти устройства срабатывают за счет внутренней силы, образованной в результате работы газогенерирующего химического состава (см. поз.24 фиг.2 и поз.42 фиг.10) или электромагнитного привода (см. поз.33 фиг.5, фиг.9 и фиг.11), которые устанавливаются в каждом устройстве. В результате этого на всем протяжении охраняемого участка горной выработки формируются взрыволокализующие заслоны одновременно, которые своевременно и надежно изолируют сеть горных выработок от лавинных процессов развития взрывов.

На фиг.2 изображен элемент схемы размещения УЛВ с беспроводной передачей и приема сигналов на срабатывание УЛВ на основе формирования электромагнитных волн заданной чистоты, распространяющихся по взрывозащищаемой горной выработке, где 1 - фронт УВВ, образованный в результате взрыва метана и (или) угольной пыли; 2 - устройство локализации взрывов с дублирующим механизмом срабатывания, приводимое в действие как от внешнего, так и от внутреннего источника силы, векторы которых направлены в одну и ту же сторону; 4 - взрыволокализующий заслон (облако из пламегасящего порошка во взвешенном состоянии); 5 - включатель (контактор); 6 - автономный источник электропитания, установленный в каждом УЛВ; 7 - электровоспламенитель с газогенерирующим химическим составом или электромагнитный привод, размещенные в каждом УЛВ; 8 - защищаемая горная выработка; 9 - приемный щит УЛВ; 10 - выносная металлическая штанга; 11 - устройство, создающее и передающее электромагнитные волны, - передатчик, установленный на приемном щите каждого устройства локализации взрывов и взаимосвязанный с включателем (замыкателем) 5; 12 - приемник электромагнитных волн той же частоты, что и у передатчика, установленный на корпусе устройства локализации взрывов; 13 - электромагнитная волна, передаваемая передатчиком 11 и воспринимаемая приемником 12; 14 - включатель (замыкатель внутренней цепи), взаимосвязанный с автономным источником электропитания и воспламенителем газогенерирующего химического состава или электромагнитным приводом. На фиг.2а изображен элемент схемы размещения УЛВ и беспроводной передачи и приема сигналов на срабатывание УЛВ при приходе УВВ на взрывозащищаемый участок горной выработки слева. На фиг.2б изображен элемент схемы размещения УЛВ и беспроводной передачи и приема сигналов на срабатывание УЛВ при приходе УВВ на взрывозащищаемый участок горной выработки справа. На фиг.2в изображен элемент схемы беспроводной передачи и приема сигналов на срабатывание УЛВ на основе формирования электромагнитных волн заданной чистоты, распространяющихся по взрывозащищаемой горной выработке.

Способ осуществляется следующим образом. При возникновении взрыва метана и (или) угольной пыли в любой точке охраняемой выработки от него распространяются фронты УВВ и ФП, как было сказано выше. При подходе фронта УВВ к УЛВ №1 (поз.2) он воздействует на включатель (поз.5) и приемный щит (поз.9). При этом передается механический сигнал (команда) на срабатывание устройства (поз.2) через приемный щит (поз.9) и металлическую штангу (поз.10), а также через включатель (поз.5) приводится в действие устройство-передатчик (поз.11), создающий электромагнитные волны заданной частоты (поз.13), распространяющиеся по горной выработке (поз.8). Электромагнитную волну воспринимает приемник (поз.12) и через включатель (поз.14) подает сигнал (команду) на срабатывание устройства посредством газогенерирующего химического состава или электромагнитного привода (поз.7) во всех взрывозащищаемых участках горной выработки. В результате этого на всем протяжении охраняемого участка горной выработки (поз.8) формируются взрыволокализующие заслоны (поз.4) одновременно, которые своевременно и надежно изолируют сеть горных выработок от лавинных процессов взрыва.

На фиг.3 изображен элемент схемы, где используются резисторы (поз.15) и диоды (поз.16), одинаковые по характеристикам, включенные в электросеть (поз.5) последовательно между УЛВ (поз.2), установленными в горной выработке (поз.8). На фиг.3а изображен элемент схемы размещения УЛВ и закольцованной линии электросвязи для приема сигналов на срабатывание УЛВ при приходе УВВ на взрывозащищаемый участок горной выработки слева. На фиг.3б изображен элемент схемы размещения УЛВ и закольцованной линии электросвязи для приема сигналов на срабатывание УЛВ при приходе УВВ на взрывозащищаемый участок горной выработки справа.

Способ осуществляется следующим образом. При подходе фронта УВВ (поз.1), образованной в результате взрыва метана и (или) угольной пыли, к задающему УЛВ №2 (поз.2), установленному на охраняемом участке горной выработки (поз.8), он воздействует на включатель (поз.5) и приемный щит (поз.9) этого устройства. При этом передается электрический сигнал (команда) в закольцованную линию электросвязи (поз.3) на срабатывание задающего устройства, питаемого от собственного автономного источника тока, посредством газогенерирующего химического состава или электромагнитного привода. При этом одновременно срабатывает от газогенерирующего химического состава или электромагнитного привода расположенное УЛВ №3 впереди задающего устройства №2 по ходу УВВ за счет источника питания задающего устройства №2. Это достигается тем, что резистор (поз.15) заданного сопротивления располагают в цепи электросвязи между задающим и впереди расположенным устройством. Этот резистор снижает напряжение тока до номинальной величины, достаточной для срабатывания посредством газогенерирующего химического состава или электромагнитного привода только одного устройства, расположенного впереди от задающего устройства. Ток, проходящий по цепи электросвязи через последующий резистор (поз.15), уже недостаточен для срабатывания еще одного (впереди расположенного) устройства. Что касается устройства №1, расположенного от задающего устройства №2 в противоположном направлении от хода УВВ, то в этом направлении ток, проходящий по цепи электросвязи, не пропускается диодом (поз.16). Таким образом, наряду со срабатыванием любого задающего устройства, выбрасывающего пламегасящий порошок и формирующего первичный взрыволокализующий заслон (поз.4), срабатывает одновременно впереди расположенное устройство, формируя дополнительный пламегасящий заслон (поз.4), что повышает надежность локализации взрывов метана и (или) угольной пыли.

На фиг.4 изображен элемент схемы размещения модифицированных (двухкамерных) УЛВ и закольцованной линии электросвязи взрывозащищаемого участка горной выработки, когда возможен приход УВВ с любой стороны на взрывозащищаемый участок горной выработки. Закольцованная линия электросвязи аналогична схеме закольцованной линии электросвязи взрывозащищаемого участка горной выработки, изображенной на фиг.1 и описанной выше.

Способ осуществляется следующим образом. При подходе фронта УВВ (поз.1) и воздействии на приемный щит (поз.9) задающих (базовых) №1 и №2 модифицированных (двухкамерных) УЛВ (поз.2) они срабатывают (на фиг.4 рассмотрен случай, когда фронт УВВ воздействует на приемные щиты задающих УЛВ №1 и №2 одновременно, то есть взрыв метанопылевоздушной смеси произошел посредине между задающих УЛВ №1 и №2), образуя каждое взрыволокализующий заслон «А» (поз.4) по ходу распространения УВВ и ФП. Одновременно при воздействии на приемный щит задающих УЛВ №1 и №2 включаются расположенные на них контакторы (поз.5), которые передают исполнительный импульс тока по закольцованной линии электросвязи на воспламенитель газогенерирующего химического состава (поз.7) в эти задающие (базовые) устройства. А также передают исполнительный импульс тока по закольцованной линии электросвязи на воспламенитель газогенерирующего химического состава или на срабатывание электромагнитного привода (поз.7) во все подключенные к закольцованной линии электросвязи модифицированные (двухкамерные) УЛВ (поз.2) (в приведенном на фиг.4 случае УЛВ №3 и №4), установленные на охраняемом взрывозащищаемом участке горной выработки (поз.8). В результате чего базовые устройства УЛВ №1 и №2 на этом участке срабатывают, образуя каждое по дополнительному взрыволокализующему заслону «Б» против хода распространения УВВ и ФП, и установленные устройства на охраняемом участке горной выработки по левой и правой стороне от задающих (базовых) устройств - каждое по два дополнительных взрыволокализующих заслона «Б», один из которых (заслонов) направлен навстречу УВВ и ФП, а другой - по ходу их движения (в представленном случае, фиг.4, УЛВ №3 и №4). Причем все эти процессы протекают со скоростью, намного превышающей скорость УВВ и ФП.

В случае когда фронт УВВ первым воздействует на приемный щит УЛВ №1 или №2, одно из них становится задающим и передает сигнал (команду) на срабатывание на все подключенные к закольцованной линии электросвязи модифицированные (двухкамерные) УЛВ, установленные на охраняемом участке горной выработки. Далее процесс протекает, как описано выше.

На фиг.5 изображен элемент схемы размещения модифицированных (двухкамерных) УЛВ и закольцованной линии электросвязи взрывозащищаемого участка горной выработки, когда также возможен приход УВВ с любой стороны на взрывозащищаемый участок горной выработки. В данной схеме автономный источник питания (поз.6) каждого двухкамерного устройства локализации взрывов обеспечивает питание током двухкамерные устройства, размещенные по обе стороны от него (от задающего устройства). Поскольку прохождение тока от автономного источника питания (поз.6) задающего устройства по обе стороны от него ограничивают резисторами (поз.15), включенными в цепь электросвязи (поз.3), то подбором их сопротивлений достигают срабатывания любого количества устройств, размещенных в охраняемой горной выработке.

Способ осуществляется следующим образом. В схеме, изображенной на фиг.5, обеспечивается срабатывание УЛВ, размещенных слева или справа от задающего(-их) УЛВ, путем соответствующего подбора сопротивлений резисторов (поз.15), включенных в цепь электросвязи (поз.3). Так, на фиг.5а показан случай, когда фронт УВВ воздействует на приемные щиты задающих УЛВ №2 и №3 одновременно, и они срабатывают, образуя по ходу распространения УВВ и ФП два взрыволокализующих заслона «А» (поз.4), и одновременно при воздействии на приемный щит задающих УЛВ №2 и №3 включаются расположенные на них контакторы (поз.5), которые передают исполнительный импульс тока по закольцованной линии электросвязи на воспламенитель газогенерирующего химического состава (поз.7) в задающие (базовые) устройства. А также передают исполнительный импульс тока по закольцованной линии электросвязи (поз.3) через настроенный резистор (поз.15) в рассматриваемом случае на воспламенитель газогенерирующего химического состава или электромагнитный привод (поз.7) на УЛВ №4 (поз.2), установленное справа от базовых, при этом настроенный резистор (поз.15) не пропускает исполнительный импульс тока на УЛВ №1, установленное слева, и оно не срабатывает. В результате чего УЛВ №2 и №3 срабатывают, образуя каждое по дополнительному взрыволокализующему заслону «Б», направленных навстречу распространения УВВ и ФП, и срабатывает УЛВ №4, образуя два дополнительных взрыволокализующих заслона «Б», один из которых (заслонов) направлен навстречу УВВ и ФП, а другой - по ходу их движения.

На фиг.5б также показан случай, когда фронт УВВ воздействует на приемные щиты задающих УЛВ №2 и №3 одновременно, и они срабатывают, образуя по ходу распространения УВВ и ФП два взрыволокализующих заслона «А» (поз.4), и одновременно при воздействии на приемный щит задающих УЛВ №2 и №3 включаются расположенные на них контакторы (поз.5), которые передают исполнительный импульс тока по закольцованной линии электросвязи на воспламенитель газогенерирующего химического состава (поз.7) в задающие (базовые) устройства. А также передают исполнительный импульс тока по закольцованной линии электросвязи (поз.3) через настроенный резистор (поз.15) в рассматриваемом случае на воспламенитель газогенерирующего химического состава или электромагнитный привод (поз.7) на УЛВ №1 (поз.2), установленное слева от базовых, при этом настроенный резистор (поз.15) не пропускает исполнительный импульс тока на УЛВ №4, установленное справа, и оно не срабатывает. В результате чего УЛВ №2 и №3 срабатывают, образуя каждое по дополнительному взрыволокализующему заслону «Б», направленных навстречу распространения УВВ и ФП, и срабатывает УЛВ №1, образуя два дополнительных взрыволокализующих заслона «Б», один из которых (заслонов) направлен навстречу УВВ и ФП, а другой - по ходу их движения.

В случае когда фронт УВВ первым воздействует на приемный щит УЛВ №2 или №3, одно из них становится задающим и передает сигнал (команду) на срабатывание на все задействованные в закольцованной линии электросвязи модифицированные (двухкамерные) УЛВ. Далее процесс протекает, как описано выше.

На фиг.6 и фиг.7 изображено устройство локализации взрывов с аксиальным (центральным) расположением сферического скользящего механизма соответственно до и после срабатывания устройства за счет воздействия силы на фронте УВВ и силы от избыточного давления газов, образующихся в газогенерирующей камере. На фиг.8 представлен сферический скользящий механизм устройства. На фиг.9 и фиг.10 изображено устройство, приводимое в действие от воздействия ударно-воздушной волны при помощи тросового механизма. На фиг.11 и фиг.12 изображено модифицированное УЛВ соответственно до и после срабатывания от воздействия силы на фронте ударно-воздушной волны со сферическим скользящим механизмом, у которого рабочая камера выполнена в виде поршня и подпружинена. На фиг.13 и фиг.14 изображено УЛВ, соответствующее устройству, представленному на фиг.11 и фиг.12, соответственно до и после срабатывания от воздействия силы от избыточного давления газов, образующихся в газогенерирующей камере, расположенной внутри корпуса устройства, у которого отсутствует выносная металлическая штанга с приемным диском. На фиг.15 и фиг.16 изображено УЛВ, соответствующее устройству, представленному на фиг.11 и фиг.12, соответственно до и после срабатывания устройства за счет работы, совершенной электромагнитным приводом, расположенным внутри корпуса устройства, у которого отсутствует выносная металлическая штанга с приемным диском. На фиг.17-18 изображено устройство соответственно до и после срабатывания за счет работы, совершенной электромагнитным приводом, расположенным снаружи корпуса устройства. На фиг.19 и фиг.20 показан узел сферического скользящего механизма, относящийся к фиг.11, фиг.12, фиг.13, фиг.14, фиг.15 и фиг.16, соответственно до и после срабатывания. На фиг.21 и фиг.22 изображено модифицированное УЛВ соответственно до и после срабатывания от воздействия силы на фронте ударно-воздушной волны, у которого отсутствует сферический скользящий механизм, а рабочая камера выполнена в виде поршня и подпружинена. На фиг.23 и фиг.24 изображено УЛВ, соответствующее устройству, представленному на фиг.21 и фиг.22, соответственно до и после срабатывания от воздействия силы от избыточного давления газов, образующихся в газогенерирующей камере, расположенной внутри корпуса устройства, у которого отсутствует выносная металлическая штанга с приемным диском. На фиг.25 и фиг.26 изображено УЛВ, соответствующее устройству, представленному на фиг.21 и фиг.22, соответственно до и после срабатывания устройства за счет работы, совершенной электромагнитным приводом, расположенным внутри корпуса устройства, у которого отсутствует выносная металлическая штанга с приемным диском. На фиг.27, фиг.28, фиг.29, фиг.30, фиг.31 и фиг.32 изображено модифицированное УЛВ, представляющее собой два приставленных друг к другу базовых модуля устройства по зеркальному принципу с некоторыми конструктивными изменениями, соответственно до и после срабатывания от воздействия УВВ (фиг.28 и фиг.30) и от избыточного давления газов, образующихся в газогенерирующей камере (фиг.29, фиг.31 и фиг.32). На фиг.33 и фиг.34 изображено модифицированное УЛВ, представляющее собой два приставленных друг к другу базовых модуля устройства по зеркальному принципу с некоторыми конструктивными изменениями, соответственно до и после срабатывания за счет работы, совершенной электромагнитным приводом, и у которого отсутствуют выносные металлические штанги с приемными дисками. На фиг.35 и фиг.36 изображено устройство локализации взрывов до и после срабатывания соответственно за счет воздействия силы на фронте УВВ и силы от избыточного давления газов, образующихся в газогенерирующей камере, по сигналу (команде), поступившему по беспроводной связи.

Представленное на фиг.6 и фиг.7 устройство включает конусообразный заправочный бункер 1, заправленный пламегасящим порошком 2, и закрепленный у выхода из бункера рассекатель (распылитель) 3. Для гидроизоляции и предотвращения высыпания пламегасящего порошка бункер 1 перекрыт легкоразрушаемой диафрагмой 4. В бункере размещена коаксиально рабочая камера 5 с выхлопными отверстиями 6. Выхлопные отверстия 6 ориентированы под углом 45 градусов относительно центральной продольной оси корпуса рабочей камеры и перекрыты поршнем 7. Поршень 7 имеет центральную калиброванную полость 8, а в левой части - проточки 15 для размещения металлических шариков 16 сферического скользящего механизма устройства. В левой части корпуса устройства находится подвижный механизм, выполненный в форме шток-поршня 9, правая расширенная хвостовая часть которого размещена аксиально (по центру) в центральной калиброванной полости 8 поршня 7. Шток-поршень 9 перекрыт защитным стаканом 10, ввинченным в левую часть корпуса устройства. С левой стороны шток-поршень 9 снабжен шарнирным механизмом 11, металлической выносной штангой 12 с приемным щитом (диском) 13. Защитный стакан 10 имеет центральное отверстие 14 для возможности пропуска через него выносной штанги 12, взаимодействующей через шарнирный механизм 11 со шток-поршнем 9. Ход шток-поршня 9 по цилиндру защитного стакана 10 ограничен упором, которым является левый торец рабочей камеры 5, диаметр которой равен диаметру расширенной левой части шток-поршня 9. Металлические шарики 16, находящиеся в проточках 15 поршня 7, опираются на правую расширенную часть шток-поршня 9 и выступают в створ радиальных проточек 17, имеющихся на корпусе рабочей камеры 5 на величину меньше или равной 0,5 их диаметра и которые сверху перекрыты стопорами 18. Длина правой расширенной части шток-поршня 9 равна диаметру радиальной проточки 17. Диаметр зауженной части шток-поршня 9 равен радиусу металлического шарика 16. Ход шток-поршня 9 ограничен упором левого торца корпуса рабочей камеры и равен длине правой части шток-поршня. Длина полости 8 поршня 7 вдвое больше длины хода шток-поршня. В корпусе шток-поршня 9 и защитного стакана 10 расположена система противокомпрессионных каналов 19, сообщающих рабочие полости с атмосферой. Для предотвращения случайного смещения шток-поршня 9 по защитному стакану 10 при производстве монтажа устройства на корпусе защитного стакана 10 расположен предохранительный стопорный болт 20. Для предотвращения смещения поршня 7 вглубь рабочей камеры 5 в ней предусмотрен ограничитель хода - упор 21. Рабочая камера 5 снабжена штуцером с игольчатым клапаном 22 для заполнения рабочей камеры 5 сжатым воздухом или другим инертным газом и штуцером для установки датчика контроля давления в рабочей камере 23. На левой расширенной части шток-поршня 9 предусмотрена газогенерирующая камера 24 для размещения в ней газообразующего химического состава с электровоспламенителем и камера 25 для размещения в ней автономного источника электропитания. На приемном щите (диске) 13 установлен включатель (контактор) 41.

Устройство подготавливается к работе следующим образом. Поворотом по часовой стрелке стопорного предохранительного болта 20 до упора шток-поршень 9 закрепляют (фиксируют) в неподвижное положение. В бункере 1 размещают пламегасящий порошок 2, а выход бункера 1 перекрывают легкоразрушаемой диафрагмой 4, прижимая ее к корпусу бункера распылителем (рассекателем) 3. Через шарнирный механизм 11 связывают шток-поршень 9 с выносной штангой 13 и закрепляют на свободном конце выносной штанги приемный щит (диск) 13. Приемный щит 13 и выносная штанга 12 поддерживается при помощи специальных крепежных деталей и ориентируется по продольной оси корпуса рабочей камеры 5 с возможностью свободного перемещения этого узла в направлении основной подвешенной части устройства при воздействии ударно-воздушной волны 46 на приемный щит 13. В газогенерирующую камеру 24 размещают электровоспламенитель с газогенерирующим химическим составом, а в другую камеру 25 - автономный источник электропитания. Концы проводов 24, связывающих электровоспламенитель с автономным источником электропитания, соединяют с закольцованной линией электросвязи (см. поз.3 фиг.1), с которой соединены все устройства локализации взрывов (см. поз.2 фиг.1), размещенные на взрывозащищаемом участке горной выработки (см. поз.8 фиг.1). Затем соединяют с закольцованной линией электросвязи (см. поз.3 фиг.1) провода, идущие от включателя (контактора) 41, установленного на приемном щите 13. Через штуцер с игольчатым клапаном рабочую камеру 5 заполняют сжатым воздухом или другим инертным газом высокого давления, при этом контролируют значение давления в рабочей камере 5 по контрольному датчику давления 23. После этого полностью вывинчивают предохранительный стопорный болт 20. В таком положении устройство подготовлено для выполнения своей функции.

Ниже приводятся два дублирующих друг друга процесса, происходящие в одном и том же рассматриваемом устройстве при воздействии ударно-воздушной волны на приемный щит и при поступлении электросигнала (команды) по линии электросвязи.

1. Процесс срабатывания устройства при воздействии на приемный щит силой ударного действия от избыточного давления на фронте ударно-воздушной волны (фиг.6 и фиг.7, источник внешней силы).

При воздействии ударно-воздушной волны 46 на приемный щит 13 штанга 12 через гибкий шарнирный механизм 11 толкает шток-поршень 9 вправо до упора о корпус рабочей камеры 5. Металлические шарики 16, удерживаемые правой расширенной частью шток-поршня 9, получают степень свободы и под действием составляющей силы поршня 7, находящегося под давлением сжатого воздуха или другого инертного газа в рабочей камере 5, выпадают в пространство зауженной части шток-поршня 9, освобождая путь поршню 7. При этом шток-поршень 9 и поршень 7 под усилием сжатого воздуха или другого инертного газа смещаются навстречу друг к другу, и поршень 7 открывает выхлопные отверстия 6 рабочей камеры 5. Через выхлопные отверстия 6 из рабочей камеры 5 истекает в импульсном режиме сжатый воздух или другой инертный газ в бункер 1 и, интенсивно перемешиваясь с пламегасящим порошком 2, устремляется к выходу из бункера 1, прорывает легкоразрушаемую диафрагму 4 и выбрасывает в горную выработку пламегасящий порошок 2, формируя взрыволокализующий заслон. Наличие защитного стакана 10, который изолирует от внешней среды шток-поршень 9, и в целом аксиальное размещение сферического подвижного механизма - привода в устройстве, исключает случайное (нештатное) приложение силы на указанный приводной механизм: удар о торец устройства, обрушение горной породы и т.п., а также, что существенно, это устройство приводится в действие источником внешней силы только в штатном режиме - через приемный щит. Этот признак значительно повышает надежность и безопасность применения предлагаемого изобретения в шахтах опасных по взрыву метана и угольной пыли. Кроме того, наличие противокомпрессионных каналов 19 в устройстве, сообщающих активную полость поршня 7 и пространство, по которому перемещаются навстречу друг другу поршень 7 и шток-поршень 9, с атмосферой не испытывают сопротивление от сжатого воздуха или другого инертного газа. Поэтому поршень 7, не испытывающий сопротивления рабочего пространства, смещается и открывает выхлопные отверстия 6 с относительно высокой скоростью. Таким образом, ускоряется процесс формирования воздушно-порошкового пламегасящего облака (взрыволокализующего заслона) и его выбрасывания в горную выработку. Поскольку по времени установления взрыволокализующего заслона в горной выработке до подхода фронта пламени важна каждая миллисекунда, то предлагаемое изобретение обеспечивает относительно высокую эффективность.

2. Процесс срабатывания устройства при использовании газогенерирующего химического состава с автономным электропитанием (фиг.6 и фиг.7, источник внутренней силы).

При воздействии на приемный щит 13 ударно-воздушной волны одновременно приводится в действие включатель 41, установленный на приемном щите и который передает исполнительный импульс тока через закольцованную систему электросвязи на воспламенитель газогенерирующего химического состава, размещенного в УЛВ, для его срабатывания (дублирование срабатывания устройства). При этом образуются газы под давлением, которые воздействуют на торец шток-поршня 9 и смещают его вправо. Далее протекает процесс, аналогичный описанному предыдущему процессу (см. пункт 1). Следует отметить, что в отличие от прототипа (см. фиг.9 и фиг.10 прототипа), смещение шток-поршня 9 от воздействия источника внутренней силы происходит в том же направлении, что и от воздействия источника внешней силы, т.е. векторы этих сил направлены в одну и ту же сторону, и этим дублируется процесс срабатывания устройства. Следовательно, формирование взрыволокализующего заслона (пламегасящего облака) достигается с высокой надежностью, что является существенным отличительным признаком изобретения. Следует отметить, что наряду со срабатыванием ближайшего к очагу взрыва метана и (или) угольной пыли устройства срабатывают все устройства, которые установлены на охраняемом участке горной выработки (см. фиг.1) и получившие сигнал (команду) по линии электросвязи со скоростью, превышающей скорость перемещения фронта ударно-воздушной волны.

На фиг.9 и фиг.10 изображено устройство до срабатывания и после срабатывания соответственно. Это устройство может применяться, когда по горно-техническим факторам (сильно деформируемая горная выработка, стесненные условия от коммуникационных устройств и т.д.) исключена возможность монтажа в прямолинейном исполнении выносной металлической штанги и приемного щита (см. поз.12 и поз.13 на фиг.6) в горной выработке. Устройство, изображенное на фиг.9, содержит подпружиненный приемный щит (диск) 47 с центральным окном. Трос 48 прикреплен одним концом к плоскости щита и перекинут через шкив 49, который вращается вокруг неподвижной оси. Второй конец троса 48 пропущен через окно в приемном щите 47 и скреплен со шток-поршнем 9, который находится в этом устройстве в правом крайнем положении.

Устройство работает следующим образом. При воздействии ударно-воздушной волны 46 на приемный щит 47 щит смещается вправо и, отжимая пружину 50, подтягивает за собой трос 48, который перекинут через шкив 49 в обратном направлении (см. пунктирные стрелки на фиг.10). Трос 48, скрепленный со шток-поршнем 9, смещает его из правого в левое крайнее положение. Металлические шарики 16, удерживаемые расширенной правой частью шток-поршня 9, получают степень свободы и под действием силы, воздействующей в результате давления в рабочей камере устройства 5 на поршень 7, выпадают в полость 8 поршня 7. При этом поршень 7 вместе с металлическими шариками 16 под усилием сжатого воздуха (или другого инертного газа) в рабочей камере 5 смещается влево, скользя по правой расширенной части шток-поршня 9, и открывает выхлопные отверстия 6. Далее протекает процесс по аналогии с описанием работы устройства, приведенного на фиг.6 пункт 1.

На фиг.11 и фиг.12 изображено устройство до срабатывания и после срабатывания соответственно, в котором отсутствует поршень, перекрывающий выхлопные отверстия. Устройство срабатывает от воздействия силы на фронте УВВ и снабжено подвижной рабочей камерой 27, выполняющей одновременно функции подвижного поршня и рабочей камеры (емкости для сжатого воздуха или другого инертного газа) с выхлопными отверстиями 6 на ее левой хвостовой части. Причем левый торец подвижной рабочей камеры 27 выполнен в форме стакана, обращенного открытой стороной к шток-поршню 9, с радиальными проточками 15 в его корпусе, в которых размещены сферические подвижные опоры (металлические шарики) 16. Подвижная рабочая камера 27 заключена между корпусом 28 и рассекателем 3 с возможностью ее перемещения в оба направления. При этом применен аналогичный сферический подвижный механизм, применяемый в устройстве, изображенном на фиг.6, а в качестве источника движущей силы, перемещающей рабочую камеру 27, принята пружина 29 с заданным усилием. Пружина 29 размещена между основанием корпуса 28 устройства и торцом стакана рабочей камеры 27, сжата до заданного положения и застопорена металлическими шариками 16 (сферическими подвижными опорами). Причем сила пружины 29, выраженная в килограммах, должна быть равна или больше суммарной массы подвижной рабочей камеры 27 (в том числе учитывается масса содержимого сжатого воздуха или другого инертного газа в рабочей камере, штуцера с игольчатым клапаном 21, контрольного манометра 22 и прочей экипировки рабочей камеры). С целью герметизации подвижной рабочей камеры 27 в корпусе 28 устройства предусмотрены два ряда уплотнительных колец 30, между которыми в начальном положении ориентированы выхлопные отверстия 6 подвижной рабочей камеры 27. Кроме того, в устройстве предусмотрены амортизирующая пружина 31 и ограждение этой пружины 32 и включатель 41, установленный на приемном щите 13. В целом экипировка и подготовка к работе данного устройства осуществляется по аналогии с описанием работы устройства, приведенного на фиг.6 и фиг.7. При срабатывании подвижного сферического механизма пружина 29 разжимается и смещает подвижную рабочую камеру 27 вправо, при этом отжимает амортизирующую пружину 31, защищенную ограждением 32. При этом выхлопные отверстия 6 рабочей камеры 27 совмещаются с емкостью бункера 1. Далее процесс протекает по аналогии с работой устройства, изображенного на фиг.6. Таким образом, предлагаемое изобретение выгодно отличается от прототипа тем, что для срабатывания устройства требуется усилие пружины 29, соизмеримое только с массой подвижной рабочей камеры 27, а не значительно превышающая сила ударного действия от избыточного давления на фронте УВВ, и эта сила должна быть соизмерима с высоким давлением сжатого воздуха или другого инертного газа в неподвижной рабочей камере, которое действует на подвижный поршень (см. поз.7 на фиг.6 и фиг.7).

На фиг.13 и фиг.14 приведено устройство до срабатывания и после срабатывания соответственно. Это устройство аналогично устройству, представленному на фиг.11 и фиг.12, отличающегося тем, что в качестве силового воздействия на срабатывающий механизм служит газогенерирующий химический состав 24 и отсутствует выносная металлическая штанга с приемным щитом. Это устройство действует по аналогии с устройством, приведенным на фиг.6 и фиг.7.

На фиг.15 и фиг.16 приведено устройство до срабатывания и после срабатывания соответственно, у которого отсутствует выносная металлическая штанга с приемным щитом. Это устройство действует от электромагнитного привода, состоящего из соленоида 33, сердечника 34, автономного источника электропитания 25 и выводных проводов 26. При подаче электрического сигнала на соленоид 33, последний включается и выталкивает сердечник вправо, который толкает шток-поршень 9 в том же направлении на заданную величину. Далее процесс протекает по аналогии с работой устройства, приведенного на фиг.11 и фиг.12.

На фиг.17 и фиг.18 приведено устройство до срабатывания и после срабатывания соответственно с расположением электромагнитного привода на корпусе устройства, и у которого отсутствует выносная металлическая штанга с приемным щитом. Устройство содержит курок 51, придерживающий металлический шарик 16 с наружной стороны корпуса 28. Курок 51 кинематически связан с сердечником 34 электромагнитного привода. При выталкивании сердечника 34 из соленоида 33 после получения команды (сигнала) на срабатывание устройства курок 51 поворачивается вокруг оси (см. фиг.18) и создает металлическому шарику 16 (сферической опоре) степень свободы. Поэтому металлический шарик под усилием пружины 29 выпадает из проточки 17. В дальнейшем процесс работы устройства протекает по аналогии с работой устройства, приведенного на фиг.11 и фиг.12.

На фиг.19 и фиг.20 изображен узел сферического скользящего механизма до срабатывания и после срабатывания соответственно, размещенного аксиально в корпусах устройств, представленных на фиг.11, фиг.12, фиг.13, фиг.14, фиг.15 и фиг.16, соответственно до и после срабатывания устройств.

В приведенном устройстве на фиг.21 и фиг.22 исключен сферический подвижной механизм. Изображенное на этих фигурах устройство предназначено для тех случаев, когда источники внешнего силового воздействия на приемный щит и, следовательно, на срабатывающий механизм по своим значениям несоизмеримо малы по отношению к давлению сжатого воздуха или другого инертного газа в рабочей камере устройства. Это устройство содержит по аналогии с другими устройствами, приведенными на фиг.11, фиг.12, фиг.13, фиг.14, фиг.15 и фиг.16, подвижную рабочую камеру 35 без вспомогательного стакана на левом торце рабочей камеры (см. поз.27 фиг.11), размещенную коаксиально в бункере 1 между левым 36 и правым 37 направляющими корпусными цилиндрами с возможностью ее перемещения слева направо. Выхлопные отверстия 6 подвижной рабочей камеры 35 расположены между двумя рядами уплотнительных колец 30, которые размещены в левом корпусном цилиндре 36. Левый торец подвижной рабочей камеры 35 соединен через шарнирный механизм 11 с выносной штангой 12 и приемным щитом 13. В правом цилиндрическом корпусе 37, который имеет резьбу и ввинчивается в корпус рассекателя 3, размещена амортизирующая пружина 38, поджимающая подвижную рабочую камеру 35 к основанию левого направляющего цилиндрического корпуса 37.

Подготовка устройства к работе осуществляется по аналогии с устройством, приведенным на фиг.6 и фиг.7. Устройство работает следующим образом. Сила ударного действия на фронте УВВ 46 воздействует на приемный щит 13, передается через выносную штангу 12 непосредственно на подвижную рабочую камеру 35, содержащую сжатый воздух или другой инертный газ высокого давления. Под воздействием этой силы рабочая камера 35 отжимает амортизирующую пружину 38 и смещается в правое крайнее положение, при этом выхлопные отверстия 6 оказываются в емкости бункера 1. Очевидно, что в рассматриваемом устройстве при протекании вышеприведенного процесса выпадает время t₁, затрачиваемое на смещение скользящей муфты и металлических шариков в проточки (см. поз.19, 17 и 20 соответственно на фиг.2 и фиг.3 прототипа), и на это действие затрачивается только время t₂. Далее сжатый воздух истекает из рабочей камеры 35 в бункер 1, перемешивается с пламегасящим порошком 2 и устремляется к выходу из бункера 1, прорывает легкоразрушаемую диафрагму 4 и выбрасывается в горную выработку, формируя взрыволокализующий заслон. На это действие затрачивается время t₃, а на весь процесс срабатывания устройства Т=t₂+t₃. При срабатывании устройства и смещении подвижной рабочей камеры 35 в крайнее правое положение она фиксируется стопором 39, выдвигающимся в кольцевую канавку 40, имеющуюся на корпусе подвижной рабочей камеры 35.

На фиг.23 и фиг.24 представлено устройство с использованием электровоспламенителя с газогенерирующим химическим составом 24 и автономным источником электропитания 25 с токоприемными проводами 26, которые расположены в корпусе устройства, у которого отсутствует выносная металлическая штанга с приемным щитом. При подаче команды (исполнительного импульса тока) из закольцованной линии электросвязи газогенерирующий химический состав, размещенный в газогенерирующей камере 24, срабатывает. При этом образуются газы под давлением, которые воздействуют на левый торец подвижной рабочей камеры 35 и смещают ее вправо. Далее процесс протекает по аналогии с описанием работы устройства, изображенного на фиг.21 и фиг.22.

На фиг.25 и фиг.26 приведено устройство до и после его срабатывания соответственно, без металлической штанги и приемного щита, которое приводится в действие только от внутреннего источника силы - электромагнитного привода. Устройство содержит соленоид 33, сердечник 34, автономный источник электропитания 25 и токоприемные провода 26. Сердечник 34 закреплен на правом торце подвижной рабочей камеры 35. Электромагнитный привод соединен последовательно с автономным источником электропитания 25. Экипировка производится по аналогии с вышеприведенными устройствами.

Устройство работает следующим образом. При поступлении исполнительного импульса тока (команды) через токоприемные провода 26 на соленоид 33, последний втягивает в себя сердечник 34, перемещая вправо подвижную рабочую камеру 35 (см. фиг.26), сжимая амортизирующую пружину 38. При этом выхлопные отверстия 6 подвижной рабочей камеры 35 оказываются в емкости бункера 1. Далее процесс протекает по аналогии с описанием устройства, представленного на фиг.21 и фиг.22.

Таким образом, предлагаемые устройства имеют преимущества над прототипом, так как на срабатывание предлагаемых устройств локализации взрывов затрачивается время меньше на одно значение t₁, то есть Т=t₂+t₃<Т=t₁+t₂+t₃, следовательно, взрыволокализующий заслон формируется, при прочих равных условиях, за относительно короткое время.

Для формирования в горной выработке взрыволокализующего заслона в случаях, когда ударно-воздушная волна может подойти слева или справа к устройству или когда устройство выступает в качестве дублирующего (см. фиг.5) и формирует одновременно два взрыволокализующих заслона, один из которых формируется по ходу распространения фронта пламени, а другой навстречу ему, предлагаются две модификации устройства. Одно из устройств может сработать от источника внешней силы (фронта ударно-воздушной волны) и от получения сигнала (команды) от источника внутренней силы газогенерирующего химического состава, а второе устройство, без металлической штанги и приемного щита, которое приводится в действие после получения сигнала (команды) только от внутреннего источника силы - электромагнитного привода.

Приведенное на фиг.27, фиг.28, фиг.29, фиг.30, фиг.31 и фиг.32 модифицированное устройство включает подвижные левую и правую рабочие камеры 27 с выхлопными отверстиями 6, размещенные соответственно на их правом и левом торцах. Причем эти торцы рабочих камер 27 выполнены в форме стаканов, приставленных друг к другу и образующих в середине става замкнутую камеру 42 для размещения в ней электровоспламенителя с газогенерирующим химическим составом 24 и автономного источника электропитания 25 и связывающие их электропровода с выведенными наружу концами 26. Став, образованный двумя состыкованными подвижными рабочими камерами 27, размещен в цилиндре 43, жестко закрепленном между левым и правым бункерами 1, а противоположные концы става рабочих камер 27 размещены в корпусах рассекателей 3 с возможностью свободного перемещения по ним указанного става. Причем выхлопные отверстия 6 левой подвижной рабочей камеры 27 размещены между двумя рядами уплотнительных колец 30, установленных на левой внутренней поверхности цилиндра 43. Соответственно выхлопные отверстия 6 правой рабочей камеры 27 размещены между двумя рядами уплотнительных колец 30, установленных на правой внутренней поверхности цилиндра 43. Каждая рабочая камера 27 устройства связана через шарнирный механизм 11 с выносной металлической штангой 12 и установленным на ней приемным щитом 13 и имеет заправочный штуцер с игольчатым клапаном 21 и контрольный манометр 22. С правой и левой стороны устройства на бункерах установлены включатели 41. Экипировка и подготовка к работе модифицированного устройства осуществляется по аналогии с описанием устройства, приведенного на фиг.6 и фиг.7.

Модифицированное устройство работает следующим образом.

1. Процесс срабатывания модифицированного устройства при воздействии на приемный щит силой ударного действия от избыточного давления на фронте УВВ при подходе УВВ слева или справа (фиг.28, фиг.29, фиг.30, фиг.31 и фиг.32, источник внешней силы и источник внутренней силы).

При подходе фронта УВВ 46 к модифицированному устройству слева (см. фиг.28) она воздействует на левый приемный щит 13 устройства. При этом передается механический сигнал (команда) на срабатывание модифицированного устройства через металлическую штангу 12 и гибкий шарнирный механизм 11 на левую подвижную рабочую камеру 27. Став подвижных рабочих камер 27 смещается вправо и выхлопные отверстия 6 правой рабочей камеры 27 оказываются в створе правого бункера 1. Через выхлопные отверстия 6 правой рабочей камеры 27 истекает в импульсном режиме сжатый воздух или другой инертный газ в правый бункер 1 и, интенсивно перемешиваясь с пламегасящим порошком 2, устремляется к выходу из бункера 1, прорывает легкоразрушаемую диафрагму 4 и выбрасывает в горную выработку пламегасящий порошок 2, формируя взрыволокализующий заслон в горной выработке. При смещении става подвижных рабочих камер 27 вправо правый торец правой рабочей камеры 27 приводит в действие включатель 41. При этом передается по закольцованной системе электросвязи исполнительный импульс тока (команда) на срабатывания посредством газогенерирующего химического состава этого же устройства (см. фиг.29) и других устройств посредством газогенерирующего химического состава (см. фиг.32), установленных на охраняемом взрывозащищаемом участке горной выработки (см. фиг.5).

При подходе фронта УВВ 46 к модифицированному устройству справа (см. фиг.30) она воздействует на правый приемный щит 13 устройства. При этом передается механический сигнал (команда) на срабатывание модифицированного устройства через металлическую штангу 12 и гибкий шарнирный механизм 11 на правую подвижную рабочую камеру 27. Став подвижных рабочих камер 27 смещается влево и выхлопные отверстия 6 левой рабочей камеры 27 оказываются в створе левого бункера 1. Через выхлопные отверстия 6 левой рабочей камеры 27 сжатый воздух или другой инертный газ истекает в импульсном режиме в левый бункер 1. Сжатый воздух или другой инертный газ, интенсивно перемешиваясь с пламегасящим порошком 2, устремляется к выходу из бункера 1, прорывает легкоразрушаемую диафрагму 4 и выбрасывает в горную выработку пламегасящий порошок 2, формируя взрыволокализующий заслон в горной выработке. При смещении става подвижных рабочих камер 27 влево левый торец левой рабочей камеры 27 приводит в действие включатель 41. При этом передается по закольцованной системе электросвязи исполнительный импульс тока (команда) на срабатывания посредством газогенерирующего химического состава этого же устройства (см. фиг.31) и других устройств посредством газогенерирующего химического состава (см. фиг.32), установленных на охраняемом участке горной выработки.

Одновременно с вышеописанным процессом срабатывания устройства от воздействия УВВ при приходе ее слева (см. фиг.28) это устройство при включении включателя 41 и поступлении по закольцованной системе электросвязи исполнительного импульса тока (команды) на срабатывание устройства, эта команда включает электровоспламенитель газогенерирующего химического состава этого же устройства. При этом образуются газы под давлением, которые воздействуют на торец левой рабочей камеры 27 и смещают рабочую камеру 27 вправо (см. фиг.29), выхлопные отверстия 6 левой рабочей камеры 27 оказываются в створе левого бункера 1. Через выхлопные отверстия 6 левой рабочей камеры 27 сжатый воздух или другой инертный газ истекает в импульсном режиме в левый бункер 1. Сжатый воздух или другой инертный газ, интенсивно перемешиваясь с пламегасящим порошком 2, устремляется к выходу из бункера 1, прорывает легкоразрушаемую диафрагму 4 и выбрасывает в горную выработку пламегасящий порошок 2, формируя дополнительный взрыволокализующий заслон навстречу хода распространения ФП в горной выработке.

Аналогично при приходе УВВ к устройству справа от воздействия УВВ при приходе ее справа (см. фиг.30) это устройство при включении включателя 41 и поступлении по закольцованной системе электросвязи исполнительного импульса тока (команды) на срабатывание устройства, эта команда включает электровоспламенитель газогенерирующего химического состава этого же устройства. При этом образуются газы под давлением, которые воздействуют на торец правой рабочей камеры 27 и смещают рабочую камеру 27 вправо (см. фиг.31), выхлопные отверстия 6 правой рабочей камеры 27 оказываются в створе правого бункера 1. Через выхлопные отверстия 6 правой рабочей камеры 27 сжатый воздух или другой инертный газ истекает в импульсном режиме в правый бункер 1. Сжатый воздух или другой инертный газ, интенсивно перемешиваясь с пламегасящим порошком 2, устремляется к выходу из бункера 1, прорывает легкоразрушаемую диафрагму 4 и выбрасывает в горную выработку пламегасящий порошок 2, формируя дополнительный взрыволокализующий заслон навстречу хода распространения ФП в горной выработке.

2. Процесс срабатывания модифицированного устройства при поступлении по закольцованной системе электросвязи в горной выработке на охраняемом участке исполнительного импульса тока (команды) на срабатывание устройства (фиг.32 и фиг.33 и фиг.34. источник внутренней силы).

При поступлении по закольцованной системе электросвязи исполнительного импульса тока (команды) на срабатывание устройства эта команда включает электровоспламенитель газогенерирующего химического состава устройства. При этом под давлением образующихся газов в газогенерирующей камере 42 подвижные рабочие камеры 27 смещаются в противоположные друг от друга стороны - влево и вправо (см. фиг.32) и выхлопные отверстия 6 левой и правой рабочих камер 27 оказываются в створе левого и правого бункера 1. В эти бункера 1 одновременно истекает в импульсном режиме сжатый воздух или другой инертный газ, который, интенсивно перемешиваясь с пламегасящим порошком 2 (см. фиг.27), устремляется к выходу из бункеров, прорывает легкоразрушаемые диафрагмы 4 и выбрасывает в горную выработку пламегасящий порошок 2, и формирует дополнительные взрыволокализующие заслоны навстречу и по ходу распространения ФП в горной выработке.

На фиг.33 и фиг.34 приведено модифицированное устройство до срабатывания и после срабатывания соответственно, для тех случаев, когда по горно-геологическим факторам исключена возможность монтажа выносных штанг в прямолинейном направлении. Это устройство аналогично модифицированному устройству, представленному на фиг.27, но источником внутренней силы для его срабатывания вместо химического газообразующего состава используется электромагнитный привод.

Устройство работает следующим образом. При поступлении по закольцованной системе электросвязи исполнительного импульса тока (команды) на срабатывание устройства эта команда включает электромагнитный привод с двумя разнополюсными соленоидами 33, сердечники 34 под действием магнитного поля смещаются влево и право, толкая левую и правую подвижную рабочую камеру 27 влево и право соответственно. При этом выхлопные отверстия 6 левой и правой подвижных рабочих камер 27 совмещаются с емкостью левого и правого бункеров 1. Далее процесс протекает в соответствии с описанием процесса, представленного на фиг.32.

На фиг.35 и фиг.36 изображено устройство до срабатывания и после срабатывания соответственно, аналогичное устройству, представленному на фиг.6 и фиг.7, отличающееся тем, что устройство срабатывает по сигналу (команде), поступившему по беспроводной связи. В отличие от устройства, представленного на фиг.6, это устройство включает передатчик 44, создающий и передающий электромагнитные волны заданной чистоты по горной выработке. Этот передатчик установлен на приемном щите 13 и взаимодействует с включателем (контактором) 41 автономной электроцепи (вместо выводных проводов). Приемник электромагнитных волн 45 той же частоты установлен в хвостовой части устройства и взаимодействует с включателем 41 и передатчиком 44.

Устройство работает следующим образом. При воздействии УВВ 46 на приемный щит замыкается включатель 41, в результате чего запускается в действие передатчик 44 электромагнитных волн, который создает электромагнитные волны заданной частоты, распространяющиеся по горной выработке. В первую очередь электромагнитные волны воспринимаются приемником 45, который установлен на базовом устройстве локализации взрывов (базовым или головным устройством считается устройство, которое первым приняло УВВ на охраняемом участке горной выработки). Этот приемник 45 запускает в действие через взаимосвязанный включатель (замыкатель) 47 газогенерирующий химический состав. Далее процесс протекает по аналогии с работой устройства, представленного на фиг.6 и фиг.7. Очевидно, что наряду со срабатыванием базового устройства будут задействованы все устройства локализации взрывов, установленные на охраняемом взрывозащищаемом участке горной выработки и снабженные приемником электромагнитных волн.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет устранить недостатки известных способов и конструкций и существенно увеличить эффективность процесса локализации развивающихся по горной выработке взрывов метана и угольной пыли.

Источники информации

1. Субботин А.И. и др. Правила безопасности в угольных шахтах. Книга 3. Инструкции по борьбе с пылью и пылевзрывозащите. Москва, 1999, с.52-54, 71-88 (аналог способа).

2. А.В.Джигрин, А.Ю.Горлов, С.Н.Подображин. «Локализация взрывов метана и угольной пыли автоматическими системами». - Ж-л «Безопасность труда в промышленности», №8, 2006 г. - С.24-29 (аналог способа и устройства).

3. «Способ локализации взрыва метановоздушной смеси и угольной пыли и устройства для его осуществления (варианты)», патент на изобретение РФ №2244833, кл. Е21F 5/00, 20.01.2004 г. Бюл. №2 (прототип способа и устройства).

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам и устройствам локализации взрывов метановоздушной смеси и/или угольной пыли. Техническим результатом является повышение надежности и эффективности локализации лавинных процессов взрывов метана и/или угольной пыли, развивающихся по сети горных выработок. Для этого способ включает образование на пути распространения фронта пламени по горным выработкам основных и дополнительных взрыволокализующих заслонов энергией сжатого воздуха или другого инертного газа высокого давления в виде облака пламегасящего порошка во взвешенном состоянии и обладающего свойствами флегматизации пылевоздушных смесей и ингибирования метановоздушных смесей. Процесс формирования основного и дополнительных взрыволокализующих заслонов за счет источника внешней силы - ударно-воздушной волны, образованной в результате взрыва метана и/или угольной пыли, дублируют внутренними источниками силы, получаемыми от газогенерирующего химического состава или электромагнитного привода, которые действуют в одном ключе с источником внешней силы. Исполнительный сигнал на протекание этих процессов передают по беспроводной или закольцованной электрической линии связи от устройства локализации взрывов, которое первым реагирует на ударно-воздушную волну от взрыва метана и/или угольной пыли на взрывозащищаемых участках горных выработок. Также предложены варианты устройства для осуществления способа. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 36 ил.

1. Способ локализации взрыва метановоздушной смеси и/или угольной пыли, включающий образование на пути распространения фронта пламени по горным выработкам основных и дополнительных взрыволокализующих заслонов энергией сжатого воздуха или другого инертного газа высокого давления в виде облака пламегасящего порошка во взвешенном состоянии и обладающего свойствами флегматизации пылевоздушных смесей и ингибирования метановоздушных смесей, отличающийся тем, что процесс формирования основного и дополнительных взрыволокализующих заслонов за счет источника внешней силы - ударно-воздушной волны, образованной в результате взрыва метана и/или угольной пыли, дублируют внутренними источниками силы, получаемыми от газогенерирующего химического состава или электромагнитного привода, которые действуют в одном ключе с источником внешней силы, а исполнительный сигнал на протекание этих процессов передают по беспроводной или закольцованной электрической линии связи от устройства локализации взрывов, которое первым реагирует на ударно-воздушную волну от взрыва метана и/или угольной пыли на взрывозащищаемых участках горных выработок.2. Устройство локализации взрывов метана и/или угольной пыли, включающее корпус, бункер, наполненный пламегасящим порошком и на выходе перекрытый легко разрушаемой диафрагмой и распылителем, рабочую камеру с поршнем, перекрывающим выхлопные отверстия рабочей камеры, приемный щит в виде диска, стопорный болт и штуцера, отличающееся тем, что в корпусе установлен сферический подвижный механизм, выполненный в форме шток-поршня и расположенный аксиально в цилиндрической полости полого поршня, перекрывающего выхлопные отверстия рабочей камеры, причем шток-поршень перекрыт защитным стаканом, а в радиальных проточках полого поршня размещены металлические шарики, которые выступают в створ радиальных проточек, имеющихся в корпусе рабочей камеры, на величину, меньше или равную 0,5 их диаметра, и которые сверху перекрыты стопором, причем длина правой расширенной части шток-поршня равна диаметру радиальной проточки корпуса рабочей камеры, а диаметр зауженной части шток-поршня равен радиусу металлического шарика, при этом длина полости поршня в двое больше длины хода шток-поршня.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что шток-поршень и защитный стакан содержат систему противокомпрессионных каналов, сообщающих рабочие полости с атмосферой.4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что содержит выносную металлическую штангу, причем на левой расширенной части шток-поршня предусмотрен шарнирный механизм, связывающий через калиброванное отверстие выносную металлическую штангу со шток-поршнем.5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что приемный щит снабжен включателем для передачи исполнительного сигнала по закольцованной линии электросвязи на все устройства, размещенные на охраняемом взрывозащищающем участке горной выработки, в момент воздействия на приемный щит фронта ударно-воздушной волны, образованной в результате взрыва метана и/или угольной пыли.6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на левой расширенной части шток-поршня предусмотрена газогенерирующая камера для размещения в ней газообразующего химического состава с электровоспламенителем и камера для размещения в ней автономного источника электропитания с токоприемными выводными проводами.7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что снабжено передатчиком электромагнитных волн, установленным на приемном щите устройства, и приемником электромагнитных волн заданной частоты, установленным на корпусе устройства и взаимосвязанным с автономным источником электропитания и электровоспламенителем газогенерирующего химического состава.8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что приемный щит выполнен подпружиненным с центральным окном, устройство содержит трос, прикрепленный одним концом к плоскости щита и перекинутый через шкив, установленный с возможностью вращения вокруг неподвижной оси, а второй конец троса пропущен через окно в приемном щите и скреплен со шток-поршнем, который находится в правом крайнем положении.9. Устройство локализации взрывов метана и/или угольной пыли, включающее цилиндрический корпус, бункер, наполненный пламегасящим порошком и на выходе перекрытый легко разрушаемой диафрагмой и распылителем, стопорный болт и штуцера, отличающееся тем, что устройство снабжено подвижной рабочей камерой, выполняющей одновременно функции подвижного поршня и рабочей камеры-емкости для сжатого воздуха или другого инертного газа с выхлопными отверстиями в хвостовой части, причем хвостовая часть подвижной рабочей камеры выполнена в форме стакана, обращенного открытой стороной к шток-поршню, имеющему радиальные проточки, в которых размещены сферические подвижные опоры, а подвижная рабочая камера заключена между цилиндрическим корпусом и рассекателем с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, причем между основанием цилиндрического корпуса и торцом стакана размещена пружина, действующая на подвижную рабочую камеру, застопоренную сферическими подвижными опорами, которые выступают в створ радиальных проточек цилиндрического корпуса на величину, меньше или равную 0,5 их диаметра, при этом сила пружины равна или больше суммарной массы подвижной рабочей камеры и содержимого в ней сжатого воздуха или другого инертного газа, кроме того, в цилиндрическом корпусе установлены два ряда уплотнительных колец, которые взаимодействуют с выхлопными отверстиями на подвижной рабочей камере.10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что содержит амортизирующую пружину, расположенную в головной части подвижной рабочей камеры между рассекателем и упором, причем амортизирующая пружина ограждена защитным кожухом.11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что содержит шарнирный механизм и выносную штангу с приемным щитом, снабженным включателем, связанным через закольцованную электрическую сеть с электровоспламенителем газогенерирующего химического состава или электромагнитным приводом устройства, при этом шарнирный механизм связывает через калиброванное отверстие выносную штангу с шток-поршнем, а с внешней стороны цилиндрического корпуса сферические подвижные опоры перекрыты стопором.12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что содержит камеру с автономным источником электропитания с токоприемными проводами и газогенерирующую камеру, расположенную в хвостовой части цилиндрического корпуса и взаимодействующую при срабатывании газогенерирующего химического состава со шток-поршнем.13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что содержит камеру с автономным источником электропитания с токоприемными проводами и камеру для электромагнитного привода, расположенную в хвостовой части цилиндрического корпуса и взаимодействующего при его срабатывании со шток-поршнем.14. Устройство по п.9, отличающееся тем, что содержит камеру с автономным источником электропитания с токоприемными проводами и электромагнитный привод, расположенный на цилиндрическом корпусе устройства в хвостовой части, который взаимодействует при его срабатывании с курком, который придерживает сферическую подвижную опору с наружной стороны цилиндрического корпуса.15. Устройство локализации взрывов метана и/или угольной пыли, включающее цилиндрический корпус, бункер, наполненный пламегасящим порошком и на выходе перекрытый легко разрушаемой диафрагмой и распылителем, стопорный болт и штуцера, отличающееся тем, что устройство снабжено подвижной рабочей камерой, выполняющей одновременно функции подвижного поршня и рабочей камеры-емкости для сжатого воздуха или другого инертного газа с выхлопными отверстиями в хвостовой части, подвижная рабочая камера размещена коаксиально в бункере между левым и правым направляющими корпусными цилиндрами с возможностью ее перемещения слева направо, причем выхлопные отверстия подвижной рабочей камеры расположены между двумя рядами уплотнительных колец, которые размещены в левом корпусном цилиндре, а в правом корпусном цилиндре, который имеет резьбу и ввинчивается в корпус рассекателя, размещена амортизирующая пружина, поджимающая подвижную рабочую камеру к основанию левого направляющего цилиндрического корпуса.16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что содержит выносную штангу с приемным щитом в виде диска, а на левом торце подвижной рабочей камеры размещен шарнирный механизм, связывающий рабочую камеру через калиброванное отверстие в левом корпусном цилиндре с выносной металлической штангой и приемным щитом, на котором установлен включатель, связанный через закольцованную электрическую сеть с электровоспламенителем газогенерирующего химического состава или электромагнитным приводом устройства.17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что в левом корпусном цилиндре размещены газогенерирующая камера, взаимодействующая при срабатывании газогенерирующего химического состава с левым торцом подвижной рабочей камеры, и камера с автономным источником электропитания с токоприемными проводами.18. Устройство по п.15, отличающееся тем, что в правом корпусном цилиндре размещены камера для электромагнитного привода, взаимодействующего при срабатывании с правым торцом подвижной рабочей камеры, и камера с автономным источником электропитания с токоприемными проводами.19. Устройство локализации взрывов метана и/или угольной пыли, включающее корпус, два бункера, наполненных пламегасящим порошком и на выходе перекрытых легко разрушаемой диафрагмой и распылителем, заправочные штуцера с игольчатым клапаном и контрольный манометр на штуцерах, отличающееся тем, что устройство включает подвижные левую и правую рабочие камеры с выхлопными отверстиями, размещенные соответственно на их правом и левом торцах, причем торцы рабочих камер выполнены в форме стаканов, приставленных друг к другу и образующих в середине става замкнутую камеру для размещения в ней электровоспламенителя с газогенерирующим химическим составом, автономного источника электропитания и связывающего их электропровода с выведенными наружу концами, причем став, образованный двумя состыкованными подвижными рабочими камерами, размещен в цилиндре, жестко закрепленном между левым и правым бункерами, а противоположные концы става размещены в корпусах рассекателей с возможностью свободного перемещения указанного става по ним, причем выхлопные отверстия левой подвижной рабочей камеры размещены между двумя рядами уплотнительных колец, установленных на левой внутренней поверхности цилиндра, соответственно выхлопные отверстия правой рабочей камеры размещены между двумя рядами уплотнительных колец, установленных на правой внутренней поверхности цилиндра.20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что содержит две выносные штанги с приемным щитом в виде диска, а каждая рабочая камера устройства связана через шарнирный механизм с выносной штангой и установленным на ней приемным щитом, при этом с правой и левой сторон устройства на бункерах установлены включатели.21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что содержит замкнутую камеру, в которой находится электромагнитный привод двухстороннего действия, связанный с автономным источником электропитания, который при получении сигнала взаимодействует с подвижными рабочими камерами.