Пыледымозащитная шахтная перемычка Советский патент 1982 года по МПК E21F5/00 E21F1/14 

(5) ПЫЛЕДЫМОЗАЩИТНАЯ ШАХТНАЯ ПЕРЕМЫЧКА

I

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а более конкретно - к технике безопасности, и может быть использовано при ведении аварийно-спасательных работ в задымленной, запыленной или другой подобной атмосфере горных выработок.

Известна вентиляционная шахтная перемычка, включающая парашютообраз- ,0 ный купол из воздухонепроницаемого материала, уплотнитель, размещенный ; у основания купола на наружной поверхности и образующий с наружной поверхностью купола кольцевую камеру,, а ос- ,5 нование купола по периметру кольцевой камеры выполиеио с отверстиями, при этом уплотнитель выполнен из эластичного воздухонепроницаемого и более тонкого материала, чем купол, и эле- jo менты крепления, выполненные в виде строп, разделенных на два пучка для закрепления их к средней части стенок горной выработки 1 .

Недостатком указанной шахтной перемычки парашютного типа является наличие высокого аэродинамического сопротивления купола перемычки, выполненного из воздухонепроницаемого материала, и, как следствие, приводящего к резкому сокращению дебита воздуха, подаваемого на Аварийный участок, что способствует возникновению угрозы взрыва газа и пыли в шахте и не обеспечивает безопасные условия ведения горноспасательных работ. Мйж-. ду тем отсутствие пыледымозащитной перемычки, например, на исходящей струе изолируемого пожарного участка, как правило, резко снижает эффективность аварийно-спасательных работ вследствие недостаточной возможности распознавания объектов и ориентирования в пространстве горных выработок в условиях плохой видимости.

Наиболее близкой к предлагаемой является шахтная перемычка, включающая два парашютообразных купола большего и меньшего диаметров, соединен ных между собой, и элементы крепления куполов, выполненные в виде строп 2.

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность ведения горноспасательных работ в условиях недостаточной видимости в горной выработке.

Целью изобретения является повышение эффективности ведения горноспаса-Ю тельных работ путем улучшения визуального наблюдения объектов в условиях недостаточной видимости за счет снижения концентрации частиц .пыли и дыма в горной выработке. Поставленная цель достигается тем tjTo парашютообразный купол большего диаметра выполнен из воздухопроницаемого материала, при этом стропы купола меньшего диа метра соединены с центром наружной поверхности купола большего диаметра посредством упруго го шнура, причем отношение диаметров куполов составляет 0,2В-0,35 а отно шение ;длины строп купола меньшего диаметра к.диаметру большего купола составляет 0,2-0,3- Кроме того, парашютообразный купол большего диаметра вьшолнен из ма териала, воздухопроницаемость которо то составляет ЗОО-ЭбО л/м с, а отношение длины упругого шнура к длине строп парашютообразного купола большего диаметра составляет 1,5-2,0. Выполнение парашютообразного купо ла перемычки из воздухопроницаемого материала, пропускающего не менее. 300 л/м.- с воздуха, обеспечивает нормальное проветривание аварийного участка и одновременно снижает концентрацию частиц пыли и дыма в пространстве за перемычкой, что наличием пористой структуры тка ни купола, которая допускает лишь проскок частиц, размер которых меньше характерного размера пор. Кроме того, снижение концентрации пыли и дыма происходит за счет колебаний с высокой частотой купола воздухопрони цаемой перемычки, взаимодействующей с пульсирующей вентиляционной струей что приводит к коагуляции и агрегатироеанию мелких частиц пыли и дыма. Наличие парашюта меньшего диамет ра имеющего, площадь поперечного сече- ния купола, равную 1/10 площади поперечного сечения купола большего . диаметра и соответствующим образом подобранную длину строп, находящегося

при помощи упругого шнура на границе аэродинами-ческого следа, возникающего при натекании вентиляционной струи на шахтную перемычку, вызывает встр хивание купола большего диаметра вследствие неустойчивого обтекания купола меньшего диаметра потоком воздуха, пред1(преждая тем самым сверхдопустимое налипание частиц пыли и дыма на внутреннюю поверхность воздухопроницаемого купола. При этом один конец упругого шнура крепится к пучку строп купола меньшего диаметра, а другой - к центральной точке . купола большего диаметрасо стороны наружной его поверхности, что позволяет передать усилия, возникающие при встряхивающих колебаниях купола еньшего диаметра на всю поверхность купола большего диаметра. На чертеже показана пыледымо ащитая шахтная перемычка, вид сбоку. Пыледымозащитная шахтная перемычка имеет парашютообразный купол 1 большего диаметра из воздухопроницаемого материала, например капроновой ткани, полностью перекрывающий поперечное сечение горной выработки и обеспечивающий -ее проветривание, ., уплотнитель 2, выполненный из прочного эластичного воздухонепроницаемого материала, например из капронового полотна, размещенный у основания купола 1 на его наружной поверхности и образующий с наружной поверхностью купола кольцевую, камеру, по периметру которой в основании купола выполнены отверстия 3, стропы , длиной не менее двух диаметров купола 1 большего диаметра и разделенные на два пучка для закрепления их в средней части стенок горной выработки, упругий шнур 5, обеспечивающий связь центра наружной поверхности купола 1 большего диаметра с пучком строп 6 и куполом 7 меньшего диаметра. Длина упругого шнура 5 например, капронового, составляет 1,5-2,0 длины строп k шахтной перемычки, обеспечивая тем самым размещение, надёжное раскрытие купола меньшего диаметра 7 в аэродинамическом следе шахтной перемычки и передачу ее куполу 1 большего диаметра колебзний и встряхиваний, возникающих при неустойчивом обтекании купола меньшего диаметра. При этом диаметр купола 7 меньшего диаметра и длина его строп 6 составляет, соответственно, 0,25-0,35 и 0,2-0,3 диаметра куп ла 1 шахтной перемычки. .Пыледымозащитная шахтная перемычка работает следующим образом, Задымленная и запыленная вентиляционная струя при взаимодействии с куполом 1 большего диаметра образует у его внутренней поверхности слой уплотненного воздуха с частицами пыли и дыма, который оказывает давление на купол К Под действием избыточного давления воздуха купол 1 пол ностью наполняется и раскрывается по всей площади поперечного сечения горной выработки. Одновременно, с этим избыточное давление воздуха с частицами пыли и дыма осуществляет наполнение кольцевой камеры уплотнителя 2 посредством отверстий 3 в основании купола 1 , что придает, в сво очередь, герметичность шахтной перемычке. Кроме того, пульсирующий вентиляционный поток воздуха, проходя через воздухопроницаемый материал купола 1, вызывает возникновение колебаний купола 1 с частотой не менее 100 Гц вследствие.пульсации пото ка воздуха перед куполом, расширения потока и срыва вихрей за куполом и наполнение купола 7 меньшего диаметра, которь)й благодаря еупругому шнуру 5, длиной 1,5-2,0 длины строп , удерживается примерно на границе аэро динамического следа, возникающего за шахтной перемычкой. По этой причине вследствие того, что диаметр купола 7 меньшего диаметра, и длина его строп 6 соста1вляют, соответственно, 0,25-0,35 и 0,2-0,3 диаметра купола 1, купол меньшего диаметра испытывает неустойчивое обтекание потоком воздуха, прошедшего через шахтную перемычку, а это, в свою очередь, приво-дит к дополнительным колебаниям(встр .хиваниям) купола 1 большего диаметра шахтной перемычки. Выполнение купола 1 большего диаметра из воздухопроницаемого материала обеспечивает не только проветривание горной выработки, но и одновременно снижает концентрацию частиц пыли и дыма в ней. Снижение концентрации частиц пыли и дыма в пространстве горной выработки за шах,тной перемычкой по ходу вентиляционной струи вызвано пористостью материала купола 1 большего диаметра который допускает лишь проскок части размером менее характерного размера пор, а также за счет коагуляции и. аг рег тирования частиц пыли и дыма, возникающей при взаимодействии двухфазного потока с колеблющимся куполом большего диаметра 1 шахтной перемычки, который при помощи купола меньшег го диаметра встряхивается, предупреждая тем самым сверхдопустимое отложение частиц пыли и дыма на внутренней поверхности воздухопроникаемого купола 1 большего диаметра. Предлагаемая перемычка улучшает условия труда и увеличивает его производительность, что в конечном итоге приводит к повышению эффективности ведения горноспасательных работ. Формула изобретения 1. Пыледымозащитная шахтная перемычка, включающая два парашютообразных купола большего и меньшего диаметров, соединенных между собой, и элементы крепления куполов, выполненные в виде строп, отличающаяся тем,,что, с целью повышения эффективности ведения горноспасательных работ путем улучшения визуального наблюдения объектов в условиях недостаточной видимости за счет снижения концентрации частиц - в горной выработке, парашют ообразны и купол большего диаметра выполнен из воздухопроницаемого материала, при этом стропы купола меньшего диаметра соединены с центром наружной поверхности купола большего диаметра посредством упругого шнура, причем отношение диаметров куполов составляет 0,25-0,35, а отношение длины строп купола меньшего диаметра к Диаметру большего купола составляет 0,2-0,3. 2.Перемычка по п. 1, отличающаяся тем, что парашютообразный купол большего диаметра выполнен из материала, воздухопроницаемость которого составляет ЗОО-ЭОО . 3.Перемычка по п. 1, о т л и чающаяся тем, что отношение длины упругого шнура к длине строп парашютообразного купола большего диаметра составляет 1,5-2,0. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке ff 2669353, кл. Е21 F 5/00, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № , кл. Е21. F 5/00,.. Е 21 F 1/14, 1979 (прототип).

4 J г f 6 7