Водоналивная перемычка для гашения ударной воздушной волны Советский патент 1988 года по МПК E21F5/00 

II И

05 СП

Изобретение относится к горной пром-сти. Цель изобретения - повышение эффективности гашения ударной воздушной волны за счет увеличения времени ее взаимодействия с перемычкой. Выполненная в виде трубы эластичная е.мкость (Е) 1 имеет форму спирали с переменным диаметром витков. Каждый виток снабжен эле- мента.ми крепления в виде скользящих колец 2, посредством гибких связей прикрепленных к клиньям 4, которые установлены в шпурах выработки 5. Перед производством взрыва Е 1 заполняют водой и под воздействием ударной воздушной волны она разрушается. Процесс разрушения растянут во времени за счет расположения перемычки по длине выработки, что приводит к эффективному ослаблению ударной воздушной волны. 2 ил. с fS

Фиг.1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для гашения ударных воздушных волн, образующихся при массовой отбойке руд полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение эффективности гашения ударной воздушной волны за,счет увеличения времени ее взаимодействия с пере ычкой.

На фиг. 1 показана перемычка, установленная в горной выработке, обш,ий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Водоналивная перемычка для гашения ударной воздушной волны состоит из эластичной емкости 1 в виде трубы и имеет форму спирали с переменным диаметром витков. Витки спирали снабжены скользя- шими кольцами 2, которые посредством гибких связей 3 прикреплены к клиньям 4, установленным в шпурах, пробуренных в кровле и стенках выработки 5. Концы эластичной емкости 1 прикреплены к кровле выработки 5 таким образом, чтобы они были выше витков спирали для обеспечения заполнения всей эластичной емкости 1 водой. Перед производством взрыва эластичную емкость 1 заполняют водой.

Водоналивная перемычка для гашения ударной воздушной волны работает следу юшим образом.

Под воздействием ударной воздушной волпы эластичная емкость 1, прикрепленная с помощью скользящих колец 2 и гибких связей 3 к клиньям 4, установленным в кровле и стенках выработки 5, разрушается. Процесс разрушения перемычки растянут во времени, так как она расположена по длине выработки. Это приводит к более эффективному ослаблению ударной воздушной волны. Вода, заключенная в перемычке, превращается в поток капель различной величины. Эти капли двигаются в воздухе и переносят тот импульс, который им передала ударная воздушная волна. Двигаясь в воздухе, капли тормозятся и в свою очередь передают воздуху весь импульс, полученный от первичной ударной воздушной волны. В результате этого в воздухе возникает вторичная ударная воздушная волна.

10

15

20

25

30

35

40

Одним из основных параметров водо наливной перемычки является масса воды размещенная в перемычке, поэтому длину эластичной емкости следует определять из следующей зависимости:

, 2,4- (I,2R Ч- ) (К -1) L-

где S - площадь сечения выработки, где

установлена перемычка, R - расстояние от заряда до перемычки

м;

п - коэффициент, учитывающий массу газов ВВ, истекающих в выработку где установлена перемычка; q - масса взрываемого ВВ, кг; К - коэффициент ослабления давления на фронте ударной воздушной волны;

d - диаметр эластичной емкости, м. Например, необходимо рассчитать длину эластичной емкости для следующих условий Площадь поперечного сечения откаточной выработки 6,0 м масса взрываемого заряда ВВ-1066 кг, расстояние от заряда до перемычки 4 .м, диаметр эластичной емкости 0,8 м, величина коэффициента, учитывающего массу газов ВВ.истекщих в выработку установлена экспериментально и составляет ,05 для скважинных зарядов и ,1 для камерных зарядов.

Коэффициент ослабления давления на фронте ударной воздущной волны определяется как отношение

1 ДР| ,

гдеДР -давление на фронте ударной воздушной волны, действующей на перемычку, кПа; требуемое давление на фронте ударной воздушной волны после ослабления ее перемычкой, кПа Давление на фронте ударной воздушной волны, образовавшейся при взрыве сква- жинного заряда ВВ, в непосредственной блиДР2

имеющая меньшие параметры, чем первич- ,с зости от последнего равно ДР 2000 кПа.

мая волна. Это обусловлено потерями энергии первичной ударной воздушной волны на разрушение перемычки, распыление капель воды, теплообменом между водой и газами взрыва и др.

Водоналивную перемычку целесообразно устанавливать в непосредственной близости от заряда ВВ, так как большое давление на фронте ударной воздушной волны улучшает дробление воды на капли и ее распыление, а высокая температура газов взрыва способствует наиболее интенсивному теплообмену между раскаленными газами и распыленной водой, что повышает эффективность гашения ударной воздушной волны.

Поскольку выработка закреплена металлической арочной крепью, разрушающее давление для которой равно 150 кПа, ДР2 принято равным 140 кПа. Тогда

50

К

ДР|

ДР2

14,3.

55

С учетом вышеизложенного длина эластичной емкости равна

, 2,4. (l,24-fO.- 1066). (14,ЗМ)

3,14- 0,8- 19,9 м

Одним из основных параметров водоналивной перемычки является масса воды, размещенная в перемычке, поэтому длину эластичной емкости следует определять из следующей зависимости:

0

5

0

5

0

5

0

, 2,4- (I,2R Ч- ) (К -1) L-

где S - площадь сечения выработки, где

установлена перемычка, R - расстояние от заряда до перемычки,

м;

п - коэффициент, учитывающий массу газов ВВ, истекающих в выработку, где установлена перемычка; q - масса взрываемого ВВ, кг; К - коэффициент ослабления давления на фронте ударной воздушной волны;

d - диаметр эластичной емкости, м. Например, необходимо рассчитать длину эластичной емкости для следующих условий. Площадь поперечного сечения откаточной выработки 6,0 м масса взрываемого заряда ВВ-1066 кг, расстояние от заряда до перемычки 4 .м, диаметр эластичной емкости 0,8 м, величина коэффициента, учитывающего массу газов ВВ.истекщих в выработку, установлена экспериментально и составляет ,05 для скважинных зарядов и ,1 для камерных зарядов.

Коэффициент ослабления давления на фронте ударной воздущной волны определяется как отношение

1 ДР| ,

гдеДР -давление на фронте ударной воздушной волны, действующей на перемычку, кПа; требуемое давление на фронте ударной воздушной волны после ослабления ее перемычкой, кПа Давление на фронте ударной воздушной волны, образовавшейся при взрыве сква- жинного заряда ВВ, в непосредственной блиДР2

с зости от последнего равно ДР 2000 кПа.

зости от последнего равно ДР 2000 кПа.

Поскольку выработка закреплена металлической арочной крепью, разрушающее давление для которой равно 150 кПа, ДР2 принято равным 140 кПа. Тогда

К

ДР|

ДР2

14,3.

С учетом вышеизложенного длина эластичной емкости равна

55

, 2,4. (l,24-fO.- 1066). (14,ЗМ)

3,14- 0,8- 19,9 м

Формула изобретения Водоналивная перемычка для гашения ударной воздушной волны, включающая установленную в горной выработке эластичную емкость, заполненную водой, а элементы крепления емкости в .горной выработке, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности гашения ударной

,-.. -, X

// ////////////////// /7/

Фиг. г

воздушной волны за счет увеличения времени ее взаимодействия с перемычкой, эластичная емкость выполнена в виде трубчатой спирали с переменным диаметром витков, а элементы крепления выполнены в виде скользящих колец с гибкими связями, которые установлены на каждом витке трубчатой спирали.

В ид А