Устройство для пожаровзрывозащиты шахт Советский патент 1993 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для пожаровзрыврзащиты шахты, использующей для снижения газообильности выемочных участков, отрабатывающих высокогазоносные угольные пласты, изолированный отвод газовоздушных смесей на поверхности с помощью газоотсасывающих вентиляторов.

Наиболее близким по техническому исполнению к заявляемому устройству является устройство для локализации взрывов газа и пьти в газопроводах. Устройство включает трубопровод, сообщенный одним концом с газоотсасывающей скважиной, а другим с газоотсасывающим вентилятором, огне- взрывопреградитель, установленный внутри трубопровода и клапан для сообщения с атмосферой размещенный на поверхности трубопровода.

Существенным недостатком известного устройства является то, что оно не отвечает требованиям надежности пожаровзрывоза- щиты всилуограниченности области применения. Устройство работоспособно при относительно медленных взрывных (при скорости распространения взрыва до 400 м/с и малых давлениях оно может не сработать, а при скордсти 1000-1200 м/с возможен прорыв взрыва в газо отводящую скважину. Возможен отказ в срабатывании при продолжительных импульсах открытого огня и взрывного горения;Цель изобретения - повышение надежности пожаровзрывозащиты шахты при продолжительных импульсах открытого огня и взрывного горения.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содржащее трубопровод, сообщенный одним концом с газоотсасывающей

ч

00

со ю со

скважиной, а другим с газоотсасывающим вентилятором, огневзрывопреградитель, установленный внутри трубопровода и клапан: для сообщения с атмосферой, размещенный на поверхности трубопровода, огневзрывопреградитель выполнен в виде ; цилиндрического корпуса, разделенного посредством бризантной вставки на две части, в одной из которых, расположенной со стороны газоотсасывающей скважины, установлен сосуд с огнегасящим веществом и заряд В В малой мощности с электродетонатором мгновенного действия и выполнена полость для смешивания и охлаждения про-:. дуктов взрыва, причем на боковой поверхности этой части корпуса по всей длине окружности поперечного сечения выполнены отверстия, а выходное отверстие, выполненное в торце, перекрыто мембраной, а в другой части корпуса, расположенной со стороны газротсасывающего вентилятора, размещен основной заряд В В с электродетонатором, совмещенным с бризантной вставкой, и беспламенный.газообраз.ова- тель длительного действия, при этом клапан для сообщения с атмосферой расположен на участке трубопровода между of иевзры- вопреградителем и газоотсасывающей скважиной,-- . / .:V-. ;.;.. ::,;- :;-. : , . -.. V На фиг; 1 показано размещение устройства в газоотсасывающем трубопроводе, вид сбоку; на фиг. 2 - устройство пожаровз- рывозащиты шахты, продольное сечение.

При эксплуатации наземного газоотсасывающего Комплекса шахты (отдельно позицией на фиг. не показан), включающего газоотсасывающий вентилятор 1, например, ВМЦГ-7, наземный газоотсасывающий трубопровод 2 и газоотсасывающую скважину 3, возникает необходимость по- жаровзрывозащитышахты. Для этого в газоотсасывающем трубопроводе 2 устанавливают огнёвзрывопреградитель 4, состоящий из цилиндрического корпуса 5 с передней 6 и задней 7 частями. Корпус 5 крепится в трубопроводе 2с помощью элементов крепления 8. Внутри передней части 6 корпуса 5 на распорных элементах 9 расположен сосуд 10с огнегасящим веществом 11, например, фреоном. Соответственно внутри сосуда 10 имеется центральный глухой канал 12, в котором размещен заряд взрывчатого вещества (ВВ) малой мощности: 13 с электродетонатором (ЭД) 14 мгновенного действия. Выходное отверстие (поз. не показано) передней части 6 корпуса 5 в перекрыто мембраной 15, выдерживающей давление заряда ВВ 13 и ЭД 14 Канал 12 со стороны., обращенной к задней части 7 корпуса 5, закрыт бризантной вставкой 16. На боковой поверхности передней части. 6 корпуса 5 по всей длине окружности поперечного сечения имеются отверстия 17, наклон которых выполнен в сторону, откуда

может распространяться взрывная волна или пламя. Пространство между поверхностью с отверстиями 17 и сосудом 10 образует камеру смешения. 18. Задняя часть 7 корпуса 5 со стороны, обращенной к передней части б, перекрыто основным зарядом ВВ 19 с ЭДКЗ 20 совмещен с бризантной вставкой 16. Остальное пространство задней части 7 корпуса 5 заполнено беспламенным газробразователем 21, по оси

которого имеются отверстие 22 для вывода проводов 23 от ЭД 14 и ЭДКЗ 20, которые присоединены к взрывной машинке 24, генерирующей ток взрывания при появлении открытого пламени, регистрируемого датчиком 25. На боковой поверхности задней части 7 корпуса 5 по всей длине окружности поперечного сечения имеются отверстия 26, наклон которых выполнен в сторону, куда может распространиться взрывная волна

или взрывное горение.. Для стравливания избыточного давления в трубопроводе 2 .имеется клапан 27,

Устройство работает следующим обраЗОМ. .--,- ./.У-- ;-;.. ;... ..

При возникновении открытого пламени (огня, искры), которое может возникнуть только у газоотсасывающего вентилятора 1, например, из-за поломки лопаток), датчик 25, например, светодиод, подает управляющий сигнал на взрывную машинку 24. В свою очередь, машинка 24 подает электрический сигнал с параметрами, достаточными для взрывания ЭД 14 и ЭДКЗ 20. Сначала (мгновенно) взорвется заряд ВВ малой мощнрсти 13, например, ирнита массой 20-30 г и распылит часУь продуктов взрыва и огне- гасящего вещества, например, фреона, смешивающиеся в камере смешения 18, в направлении на распространяющееся пламя или взрывное горение через отверстия 17. При смешении с горячими продуктами взрыва в камере 18 огнегасящёе вещество (фреон) испаряется, охлаждая первые и образуя пламягасящий газ. Мембрана 15 при

этом не разрушается. Одновременно с ЭД 14 срабатывает бризантная вставка 16, которая через 100-300 мс подорвет ЭДКЗ 20 и основной заряд ВВ 19, даже если ЭДКЗ 20 не сработает от машинки 24. При этом замедление ЭДКЗ 20, также как и вставки 16, принимается равным 100-300 мс, Основной заряд ВВ 19, например ионита массой 150 г выбрасывает другую часть (70-90%) образовавшейся в камере 18 огнегасящегд газа в

газоотсасывающйй трубопровод 2, разрушая мембрану 15. Одновременно продукты взрыва заряда ВВ 19 поджигают беспламенный газообразователь 21 длительного действия (10-15 с),низкотемпературный газ от разложения которого поддерживает ра- нее созданную инертную зону, выполняющую функцию преграды. При этом низкотемпературный газ подается и в сторону возможного возникновения вторичных источников воспламенения через отверстия 26, Избыточное давление, возникающее после срабатывания огневзрывопреградителя 4 и уеденное подпором поступающей из шахты газовоздушной смеси, откроет предохранительный клапан 27 на трубопроводе 2. Вентилятор 1 начнет накоротко работать через клапан 27, чем предотвратит дальнейшее поступление к нему газовоздушной смеси.

Предложенное техническое решение позволяет надежно пожаровзрывозащи- щать шахту даже при продолжительных (повторяющихся) импульсах открытого огня и взрывного горения.

, Формула изобретения Устройство для пожаровзрывозащиты шахт, включающее трубопровод, сообщенный одним концом с газоотсасывающей скважиной, а другим - с газо.отсасывающим вентилятором, огневзрывопреградитель,

установленный внутри трубопровода, и клапан для сообщения с атмосферой, размещенный на поверхности трубопровода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности пожаровзрывозащиты шахты при продолжительных импульсах открытого огня и взрывного горения, огневзрывопреградитель выполнен в виде цилиндрического корпуса, разделенного посредством бризантной вставки на две части, в одной из которых, расположенной со стороны газоотсасывающей .скважины, установлен сосуд с огнегасящим веществом и заряд ВВ малой мощности с элек- тродетоиатором мгновенного действия и вы- полнена полость для смещения и охлаждения продуктов взрыва, причем на боковой поверхности этой части корпуса по всей длине окружности поперечного сечения выполнены отверстия; а выходное отверстие, выполненное в торце, перекрыто мембраной, а в другой части корпуса, расположенной со стороны газоотсасывающего вентилятора, размещен основной заряд ВВ с злектродетонатором, совмещенным с бризантной вставкой, и беспламенный газооб- рэзователь длительного действия, при этом клапан для сообщения с атмосферой расположен на участке трубопровода между огне- взрывопреградителем и газоотезсывающей скважиной.

Сущность изобретения: при возникновении открытого пламени у газоотсасываю- щего вентилятора, датчик подает управляющий сигнал на взрывную машинку, которая подает сигнал для взрывания зарядов ВВ. Сначала взорвется заряд ВВ малой мощности и распылит часть продуктов взрыва огнегасящего вещества в направлении на распространяющееся пламя через отверстия в корпусе. Одновременно с электродетонатором срабатывает бризант- ная вставка, которая подорвет основной заряд В В, выбрасывающий другую часть