Устройство для создания инертной среды Советский патент 1978 года по МПК E21F5/00 

;54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИНЕРТНОЙ СРЕДЫ ме (стрелкой указано направление движения платформы при действии устройства). Устройство состоит из реактора 1 для беспламеиного окисления горючего, заполненного гранулированным катализатором, баллона 2 с газообразным горючим (пропан, бутан или их смесь), воздуходувки 3, труб для подачи горючего и воздуха в реактор с механизмами дистанционного включения, выключеиия и .регулирования потоков. Герметизирующая пере.мычка состоит из вышибных плит 4, выполненных из жесткого пенопласта с плотностью 0,05-0,1 г/с.1, плотной посадкой закрепленных в центральной части рамы перемычки и перекрывающих основную часть сечения выработки, и гиб(их пластин 5, изготовленных из эластичного пенопласта (или отрезков транспортерных лент), размещенных по периметру перемычки и одни.м концом скрепленных с рамой, а свободными краями прижатых к поверхности стенок, свода и подощвы выработки. Рама герметизирующей перемычки для облегчения конструкции выполнена из стеклоп,частика в форме сборных полуцилиндров. Дли11а эластичных пластин 5, выступающих за пределы периметра рамы, является переменной в зависимости от сечения и профиля выработки; количество рядов пластин 5 не менее трех;. пластины первого (от забоя) ряд,а сделаны из отрезков транспортерной ленты для ослабления BOVij iiiHbix ударных волн, пластины с.ледующих рядов - из эластичного пенопласта. При использовании устройства в выработках больщих сечений вышибные плиты 4 для удобства в обращении (при транспортировании цо горным выработкам к месту работ и при сборке перед применением) могут быть выполнены из двух - четырех частей. Для лучшеи герметичности стыков края таких составных нлит снаожены полосками из микропористой резины или эластичного пенопласта. С целью связывания кислорода в режиме низкотемпературного беспламенного каталитического окисления горючего (для безопасности действия устройства и упрон ения его конструкции с исключением камеры дожигания) в качестве ката.-|изатора глубокого окисления углеводородов применяют хромитщ меди, .магния, кобальта, на которых полное окисление пропаиа и бутана до К(.)нечных продуктов - углекислого газа и воды - протекает при 350- 400°С. Перед началоминертизации рудничной ат.мосферы, после заряжания щпуров, монтажа электровзрывной сети и орошения водой стенок и свода выработки в зоне инертизации, платс|)()рму с устройством устанавливают на расстоянии 1-2 м от забоя. Включают электрообогрев в нижней части конического реактора, доводя температуру начала каталитического окисления до 350-400°С, после чего в реактор подают газообразное горючее в режиме минимального расхода с пропорциональной количеству горючего подачей воздуха. После начала каталитического -окисления горючего в обогреваемой зоне реактора гранулы катализатора, прилегающие к зоне экзотермической реак 1ии, прогреваются и зона реакции прогрессивно расщиряется, распространяясь по поверхности гранулиро анного катализатора па весь объе.м реактора. Соответственно увеличивают подачу горючего и во.здуха в реактор и ирекращают электрообогрев (операции контроля и управления режимом могут быть автоматизированы известными снособами) с доведением реакто|)а до полной нагрузки. Время достижения указанного режима Ю мин. В неподвижном ноложеиии действие устройства продолжается до снижения содержания кислорода в пространстве между забоем и герметизируюи ей перемычкой до12%, после чего устройство приводят в движение ( применяя п./1атформу, снабжемную взрывсзбезо.чэс ным приводом). При перемещении устройства со скоростью 3-4 м/мин связывание кислорода при окислении горючего ироизводят на участках выработки до 15-20 м от забоя, после чего взрывают шпуровые заряды и одновременно прекращают подачу горючего в реактор при продолжающе.мся действии воздуходувки (для охлаждения катализатора и корпуса реактора). Местная вентиляция тупиковой выработки на время действия устройства должна быть отключена. После взрыва шпуровых зарядов проветривание выработки осуществляют по общепринятому режиму. Описываемое устройство создает инертную среду не турбулентным смещением и вытеснением рудничной атмосферы инертными газами, что свойственно известным устройствам, а связыванием части свободного кислорода в самой зоне инертизации при ламинарном наслаивании (в направлении от свода к почве выработки) продуктов окисления - углекислого газа и паров воды. Это позволяет при.менять малогабаритную транспортабельную установку для создания инертной среды при небольшом расходе газообразного горючего. Для создания в выработке инертной атмосферы объе.мом 100 .м с содержанием кислорода 12% необходимо окислить 3,5 г пропана (расход на один цикл). При окислении 3 ,5 кг пропана выделяется 5,8 кг водяного пара объемом 10 м. Согласно экспериментальным данным, водяной пар снижает содержание пыли на 80%, а окислов азота на 25%. Таким образом,- наряду с надежным и оперативным созданием инертной среды, исключаюц1.ей воспламенения метана и угольной пыли при ведении взрывных работ, использование описываемого устройства существенно снижает содержание пыли при взрывных работах. Формула изоб1 гтения 1. Устройство для создания инертной среды, включающее инертизатор среды, установленный на платформе, отличающееся тем, что, с целью надежного и оперативного создания инертной среды, устройство снабжено изолирующей пере.мычкой, установленной на удаленном от забоя конце платформы, а инертизатор

среды выполнен в виде беспламенного катализаторного окисли горючего.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что герметизирующая перемычка выполнена из вышибных плит, изготовленных из малоинсрционного материала, например пенопласта, размещенных в центральной части перемычки, и пластин из гибкого материала, размещенных по ее периметру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

3. Осипов (. Н Применение инертн; 1х газов для ликвидации подземных пожаров. Киев. 5 «Техника, 1973, с. 77-78.

2. Авторское свидетельство СССР N° 583:59 кл. Е 21 F 5/00, 1938.

.

5

уЧ. I . jX

..,(