Устройство для гашения ударных воздушных волн Советский патент 1984 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к технике безопасности и может быть использов но для гашения ударных воздушных волн и защиты подземных сооружений и оборудования от их воздействия, а также в других отраЬлях народного хозяйства с целью гашения воздушных ударных волн.

Известны устройства, предназначенные для гашения воздушных ударных волн, возникающих в горных выработках при взрывании взрывчатых веществ, среди которых наибольшее распространение получили сплошные, Перфорированные, разрушаемые и др.1

Недостатком указанных устройств является большой расход материалов на их сооружение и большая их стоимость, длительность сооружения и разработки после взрыва. Кроме того разрушаемые и перфорированные перемычки характеризуются недостаточным гашением энергии ударной волны.

Наиболее близкой по механизму ггшгения энергии ударной волны и конструкции является сплошная перемычка, представляющая собой бетон-, ную стенку или опорный металлический щит, перекрываквдий все сечение выработки, и закрепленный в ее стенках 2 .

Недостатком этой перемычки является большой расход материалов (толщина бетонных перемычек достигает 5 м, металлической - до 60 мм), большая стоимость, длительность сооружения (до 1 месяца), и связанная с этим трудность эксплуатации выработок .

Целью изобретения является повышение эффективности гашения энергии ударных волн.

Цель достигается тем, что устройство для гашения ударных воздушных волн, включающее опорный щит, полностью перекрывающий сечение горной выработки и закрепленный в ее стенках, снабжено сотовыми блокгми, закрепленными по всей поверхности опорного щита,.и экраном, скрепленным с сотовыми блоками и расположенным со стороны движения воздушной ударной волны., при этом сотовые блоки установлены с возможностью перемещения относительно опорного щита вдоль выработки.

На чертеже изображено устройство для гашения ударных воздушных волн.

Устройство имеет опорный щит 1, выполненный из досок или металлических листов, закрепленных в стенках выработки, например при помощи анкерных болтов. На поверхности щита со стороны движения ударной воздушной волны, закреплены сотовые блоки 2. Крепление сотовых блоков к опорному щиту может производиться

различным образом, например приклеиванием, или при помощи петель на сотоблоках и крючьев на опорном щите.

Соты представляют пространствен ную конструкцию, выполненную из тонколистового материала (бумаги, металла, полимерных материалов).В поперечном сечении соты могут быть шестигранными (гексагональными),

0 квадратными и т.п. (см.чертеж). Продольные стенки ячеек сот соединяют между собой склеиванием или сваркой.

Для удобства транспортировки и

5 сборки соты выполнены из отдельных блоков. Соты могут изготавливаться из различных материалов, например из бумаги. Для восприятия сотообразной структурой давления ударной

0 волны их поверхность со стороны движения воздушной ударной волны закрыта экраном 3, представляклцим собой легкий листовой материал (например, стеклопластик, фанеру или.

5 металл). Крепление экрана на сотах может осуществляться, например при помощи склеивания. При этом экран не имеет связи со стенками выработки и может перемещаться относительQ но опорного щита вдоль оси выработки как поршень. Крепление опорного щита в стенках выработки осуществляется при помети анкерных болтов 4.

Устройство работает следующим образом.

Ударная волна, падая на экран 3, заставляет его двигаться как поршень вдоль оси выработки. Движение экрана вдоль оси выработки относительно опорного щита 1 приводит к

0 деформации сртообразной структуры. Деформируясь, соты 2 поглощают энергию ударной волны. Энергия, поглощаемая сотообразной структурой, определяется выражением

5А П,(1)

где Г - сила сопротивления сот деформации ;. 4 - длина сот. Сила деформации сот:

0 . F 6S (2)

где 6 - разрушающее напряжение;

5 - площадь сечения сот. Разрушающее напряжение сотообразг ных конструкций определяется следующим выражением:

6« 28,636, + 1,166сд,в

(3)

где предел текучести материала сот на растяжение;

предел текучести Материала

сот при сдвиге;

t

толщина стенки ячейки сот;

л. ы. xAv ftiAvrt -. .

d - наименьший диаметр ячейки сот.

3 10781004

Таким образом, эффект гашенияДостоинством предлагаемой констэнергии ударной волны определяетсярукции является высокая энергремвыбором материала сот (бт.сдв ) «хкость, простота сооружения и разгеометрическими параметрами (:,d ) иборки ее после взрыва. По сравнению длиной сотовых блоков.с известными перемычкеи из бетона.

При выборе указанных параметров кирпича или металла предлагаемая

сот необходимо следить за тем, что-перемычка возводится в йесколько раз

бы напряжение разрушения сот былобыстрее (в течение однОй рабочей

меньше напряжения разрушения щита 1смены вместо нескольких

и экрана 3. .дней),

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ГАШЕНИЯ УДАРНЫХ ВОЗДУШНЫХ ВОЛН, включакщее опорный щит, полностью перекрывающий сечение выработки и закрепленный в ее стенках, от, личающее с я тем, что, с целью поЕьпиения эффективности гашения энергии ударных волн, оно снабжено сотовыми блоками) закрепленными по всей ho--: верхности опорного щита, и экраном, скрепленным с сотовыми блоками и расположенным со стороны движения воздушной ударной волны, при этом сотовые блоки установлены с возможностью перемещения относительно бпорного щита вдоль выработки. , (Л эо