Шахтная взрывоустойчивая перемычка Советский патент 1981 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относцтся к горной промышленности и может быть использовано для гашеш1я воздушной ударной волны и пламе ни взрыва газа и пыли. По основному авт. св. N 297781 известна шахтная взрывоустойчивая перемычка, включающая один или несколько рядов несущих брусьев со щелями между ними, опорные промежуточные брусья, основание, телескопические опоры, закрепленные на основании и связанные с ним регулируемыми вантами, а с несущими брусьями - через промежуточные опорные брусья - скобами Однако щахтная взрьюоустойчивая перемычка имеет недостаточную зффективность гашения ударной волны и пламени взрьта газа и пыли. Это обусловлено тем, что остбллше ударной волны-известны перемычкой осущест вляется только за счет затрат знергии волны на .преодоление ynpjrmx деформаций злементов пё мычки и на преодоление сил трения, возникающих между несущими элементами перемычки при их обтекании ударной волной. Кро ме того, исполнение щелей между песущоля брусьями в виде гладких горизонтальных каналов не исключает проникновение пламени или раскаленных частиц угольной пыли при взрыве в рабочее пространство горной выработки. Цель изобретения - повышение эффективности гашения ударной волны за счет увеличения аэродинамического сопротивления и ингибирующего воздействия ее на пламя взрьта или раскаленные частицы угольной пыли и газа. Цель достигается тем, что щели между несущнми. брусьями в каждом ряду выполнены с расширением в средней части несущих брусьев и заполнеш пламягасящим веществом, массу которого рассчитывают по формуле 1-2 пвыр. масса пламягасящего вещества, .где т, необходимая на единицу площади поперечного сечения выработки, кг/см ; площадь поперечного сечения вьфаботки, в которой установлена перемычка, м. 37 при этом расширения в средней части несущих брусьев образованы несзтцими брусьями разной высоты, причем высота несущих брусьев, которые являются основанием расширения, составляет не менее 2/3 высоты несущих брусьев, образующих боковые стенки упомянутого расширения, а в качестве пламягасящего вещества использован бромистый аммоний. На фиг. 1 показана шахтная взрывоустойчивая перемычка, установленная в горной выработке, продольный разрез; на фиг. 2 - узел Аа фиг. I. Шахтная взрьшоустойчивая перемычка состоит из уложенных в канавки заподлицо с почвой вдоль выработки швеллерных балок 1, в которых закреплены патрубки 2, усиленные сварными косынками 3. К швеллерным балкам приварены петли 4, с которыми соединены ушки 5 вантовых тяг. На балках уложен настил 6 из брусьев с плотным верхним по1фытием 7 из прорезиненной ткани, который снабжен откосом 8, а сопряжения настила со стенками выработки защищены герме тизирующим раствором для предотвращения затекания ударной волны под основание. В патрубки вставлены без зазора трубы 9, которые об разуют с ними телескопические стойки, залива емые после установки по высоте выработки быстротвердеющим бетоном. Для фиксации труб по высоте штырями, 10 в них по длине просверлены отверстия 11. К телескопическим стойкам прикреплены один или несколько гор зонтальных или наклонных рядов несущих брусьев 12 со щелями между ними 13, образованными прокладками (не показаны) и ско бами 14, Последние, связанные регулируемыми вантами 15 с балками основания, стягивают несущие брусья через опорные промежуточные брусья 16 при помощи уголков 17 и гаек 18. Угол наклона телескопических стоек к основанию составляет 60-75° для увеличения давления отраженной от поверхности несзтцих брусьев ударной волны на настил основания. Натяжение вантовых тяг регулируется муфталш 19. Для сохранения проветривания выработки во время возведения перемычки она снабжена проемом, закрывающимся металлической муф той 20. Щели 13 выполнены с расширениями 21. Конструктивное вьшолнение щелей 13 с расщирением 21 с средлей части между несущим брусьями 12 обеспечивается использованием разновысоких элементов в каждом ряду взрывоустшчивой перемычки. Причем, с целью сохранения взрывоустойчивости перемычки, выс та средних элементов в каждом ряду перемыч ки составляет не менее 2/3 высоты крайних брусьев, т.е. высота несущих брусьев, которые являются основанием pacшиpe ш% составляет не менее 2/3 высоты несущих брусьев, образующих боковые стенки упомянутого расширения. Разновысокие элементы несущих брусьев 12 позволяют создать своеобраз1Ш1Й желоб (объем) для размещения пламягасяшего вещества (ингибитора)V 22 в каждом ряду несущих брусьев по толщине перемычки. При этом общая масса порошкового пламягасящего вещества (ингибитора) 22, в качестве которого используют, например, бромистый аммоний, достаточная для надежного иш-ибирования рабочего пространства А горной выработки, определяется по указанной формуле. Работа перемычки осуществляется следующим образом. При взрьше газа и пьши перемычка, взаимодействуя с ударной волной, частично поглошает энергию волны за счет затрат энергии волны на преодоление упругих деформащ{й элементов перемычки и на преодоление сил трения, возникающих между несущими элементами перемычки. Кроме того, энергия ударной волны затрачивается на образование аэровзвеси порошкового ингибитора 22, расположенного в щелях 13 каждого ряда перемычки, а также на преодоление аэродинамического сопротивления в щелях перемычки. Это, в свою очередь, ведет к более эффективному гашению ударной волны взрыва. Одновременно с этим фронт пламени взрыва газа и пыли, движущейся за ударной волной, встречается с перемычкой и проникает через щели 13 в рабочее пространство А горной выработки, в которой взаимодействуют с аэровзвесью пламягасящего вещества 22, предварительной диспергированной ударной волной взрыва. Аэровзвесь пламягасящего вещества 22 оказывает ингибирующее воздействие на пламя взрыва (или на раскаленные частицы угольной пыля). При этом масса ингибирующего вещества, например бромистого аммония, определяется по приведенной формуле из расчета того, чтобы концентрация пламягасящего вещества в аэровзвеси была достаточной для эффективного гашения пламени взрыва для раскаленных частиц угольной пыли и газа. Суммарный расход бромистого аммония, расположенного между крайними элементами несущих брусьев каждого ряда 1, составляет около 40 кг на 1 м сечения канала, Предложенная конструкция шахтной взрывоустойчивой перемычки позволяет повысить эффективность гашения ударной волны и пламени взрыва газа и пыли.