Водяной заслон Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для локализации взрывов газа и пыли в горных выработках.

Известны водяные заслоны, состоящие из сосудов с водой, опрокидывающихся под воздействием воздушной ударной волны, опережающей фронт пламени 1.

Недостатки известных заслонов: вода из сосудов падает компактной массой, не образуя водяную завесу, перекрывающую сечение выработки; малая продолжительность действия заслона недостаточна для надежной локализации взрыва даже при установке десятков сосудов.

Изложенные недостатки не устранены и в устройстве для заслона, где вода в сосудах из эластичных оболочек на гибкой подвеске закреплена на крепи выработки 2.

Цель изобретения - повышение надежности локализации за счет обеспечения перекрывания всего сечения выработки водяной завесой и увеличения продолжительности ее действия.

Для достижения поставленной цели вода в герметичной емкости из эластичного пленочного материала прижата к своду выработки сеткой из полимерного материала, вдоль емкости с водой размещен детонирующий шнур, отделенный от полимерной сетки полосой из пенопласта или пенорезины, а ниже емкости с водой размещены горизонтальные сетки, равномерно распределяющие водяные потоки в виде каскадов струй по всему сечению горной выработки.

На чертеже представлена схема водяного заслона. Она содержит воду 1 в полиэтиленовом мешке, сетки 2 для формирования водяной завесы, капроновую сетку 3, прижимающую мешок с водой к своду, детонирующий шнур 4, полосу из пенопласта 5.

Сборка водяного заслона происходит следующим образом: на анкерах, закрепленных на своде выработки и с кромками на концах, крепят концы капроновой сетки 3, над сеткой размещают пустую оболочку из полиэтилена для воды, снабженную шлангом с обратным клапаном, присоединяют к

(Л

С

XJ

Ю 00 N Ю С

шлангу от шахтного водопровода (при отсутствии водопровода - к шлангу от передвижной установки с баком и насосом) и заполняют оболочку водой. Перед заполнением водой по середине оболочки размеща- ют детонирующий шнур и полосу из пенопласта, отделяющую шнур от капроновой сетки 3 для исключения ее разрыва при детонации шнура, чтобы избежать экранирования части поверхности сетки 2 краями разорванного взрывом полиэтилена.

После заполнения водой оболочки натяжением размещают детонирующий шнур (ДШ)так, чтобы он утопал в мешке водой и взрывался в окружении воды. Выступающая из емкости с водой часть ДШ должна быть окружена оболочкой из пламегасителя (бикарбонат натрия, поваренная соль или хлористый калий). ДШ выведен на 10 м от заслона и на конце заканчивается сочлене- нием с капсюлем-детонатором накольного действия, срабатывающего от удара бойка, закрепленного на жесткой мембране, сдвигающейся при воздействии ударной волны, опережающей фронт пламени. Наряду с из- ложенным срабатывание заслона осуществляется исполнительным механизмом, срабатывающим от известных датчиков пламени с передачей импульса детонирующему шнуру от типового электродетонатора (в по- следнем варианте ДШ размешают только под емкостью с водой без вывода за ее .пределы).

После сборки описанной части заслона сетки 2 устанавливают в горизонтальном положении. Сетки закреплены на стенках выработки на шарнирах с возможностью поворотов в вертикальное и горизонтальное положение. Верхняя сетка (фиг.1) выполнена из двух половинок для удобства монтажа и для периодической чистки от осевшей пыли. Линия соединения двух половинок верхней сетки в собранном виде при рабочем горизонтальном положении не параллельная оси выработки, а ориентирована под небольшим углом для избежания перерыва каскада струй водяной завесы и образования канала для проскока пламени.

Экспериментально отработанный оптимальный размер отверстий сеток составля- ет 1,5-2 мм. Для исключения коррозии сетка выполнена из полимерных материалов (полихлорвинил, капрон), а для исключения прорывов при выливании больших масс воды под сеткой размещена решетка из стек- лопластика с размером квадратных отверстий 120-150 мм.

Масса воды в эластичной оболочке, прижатой к своду выработки, может достигать 1000 кг без заметного торможения вентиляционных потоков - при протяженности емкости с водой на 3 м по длине выработки - благодаря компактности массы воды в отличие от ее размещения в опрокидывающихся корытах, ориентированных поперек выработки и рассредоточенных на протяжении 20-30 м. Сетки 2 перекрывают выработку на длину 5-6 м.

Действие заслона: от накольного капсюля-детонатора, срабатывающего при сдвиге мембраны, воспринимающей ударную волну, опережающую фронт пламени пылевого или газового взрыва, или от исполнительного механизма срабатывающего от сигнала датчика, воспринимающего свечение пламени и взрывающего электродетонатор, взрывают ДШ. Взрыв ДШ разрывает полиэтиленовую оболочку на всем протяжении контакта ДШ с оболочкой, при этом благодаря экранирующей полосе из пористого материала(пенопласт или пенорезина) капроновая сетка 3 не нарушается и сетки 2 не экранируются краями разорванной эластичной оболочки для воды 1 или ее обрывками. Каскады воды растекаются по сеткам 2, создавая водяную завесу, перекрывающую все сечение горной выработки.

Основные преимущества водяного заслона: повышение надежности локализации взрывов газа и пыли за счет создания водяной завесы, пересекающей все сечение горной выработки и за счет увеличения продолжительности ее действия; полное исключение испарения воды из герметичной емкости с исключением необходимости ее периодических доливов, простота конструкции и удобство монтажа, меньшее торможение вентиляционных потоков по сравнению с известными водяными заслонами.

Формул а изобретени я

Водяной заслон для локализации взрыва газа и пыли в горной выработке, включающий эластичные - емкости с водой и механизм приведения заслона в действие, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности локализации взрывов за счет обеспечения перекрытия всего сечения выработки водяной завесы и увеличения продолжительности ее действия, он снабжен ситами, горизонтально установленными под емкостью с водой и закрепленными к стенкам выработки, причем проекция центрального сита перекрывает края боковых сит, при этом эластичная емкость выполнена герметичной и закреплена к своду выработки посредством гибкой сетки, а механизм приведения заслона в дейст- вме выполнен в виде детонирующего шнура,

размещенного на поверхности емкости с водой, при этом между детонирующим шнуром и гибкой сеткой проложена полоса из пористого материала.

Использование: локализация взрывов газа и пыли в подземных выработках. Сущность изобретения: устройство содержит эластичную емкость с водой, которая закреплена с помощью гибкой сетки на своде выработки. На поверхности емкости с водой размещен детонирующий шнур, отделенный от сетки полосой из пористого материала. Под емкостью с водой, размещены горизонтальные сита, ориентированные так, что проекции сит, закрепленных на разной высоте, перекрывают края сит.