Устройство для создания водяной предохранительной завесы Советский патент 1983 года по МПК E21F5/14 

распылитель, разрез; на фиг. 3 разрез А-А на фиг, 2. Устройство включает эжектор 1, состоящий из диффузора 2 и конфузора 3, у устья которого на подвижных цапфах 4 размещен распылитель 5. Последний содержит поворотные сопла 6, фиксируемые в определенном положении контргайками 7, вкладыши 8 выполненные в виде спирали Архимеда и диафрагмы 9 с центральным oтвepcт ем 10, устанавливаемые в гнездах 11 корпуса распылителя 12. Устройство работает следующим об разом. При подаче под избыточным давлен ем сжатого воздуха через патрубок 1 в газовую камеру 14, вкладыш 8 и по воротное сопло б, в полости вкладыша и сопла образуется полый вращающийся воздушный поток, образование которого.и его вращение вызвано за счет движения сжатого воздуха по пр филированной поверхности входного 1 и внутреннего 16 участков вкладыша 8 Подаваемая в патрубок 17 вода запол няет водяную камеру 18 и через отверстие 10 диафрагмы 9 истекает в .полость воздушного потока с понижен ным атмосферным давлением. Под действием центробежных сил вода в полости вкладыша 8 и сопла 6 приобретает вращательное движение и на выходе из сопла диспергируется, образуя водяную завесу, окруженную вращающимся воздушным потоком, Своевре менное смешение воды с входящим во вкладыш сжатым воздухом и направлен ность ее струи в центр вкладыша, а также расход водыобеспечивают установкой диафрагмы 9 с калиброванным отверстием 10, Дпя этого отношение начального радиуса вкладыша и отверстия диафрагмы выбирают не менее 1:1, Формирование диаметра и направлен ности факела водовоздушной завесы, истекающей из диффузора эжектора, достигсиот установкой в определенном положении распылительных сопел б путем вращения их относительно продоль ной оси эжектора 1 с последующей фиксацией контргайками 7, С целью исключения торможения факела водовоздушной завесы за счет его касания с. внутренней поверхностью корпуса эжектора 1 угол наклона распылительных сопел выбирают не более, угла рас крытия диффузора эжектора 2, а дебит эжектируемого воздуха регулируют перемещением распылителя 5 относительно устья конфузора 3 при помощи подвижных цапф 4. .Эффективная работа устройства ./ обеспечивается при избыточном давлении сжатого воздуха и воды соответственно равном 0,2-0,3 и 0,05-0,1МП и более. При этом определенную взрывопредотвращающую завесу дисперсностью 100-150 мкм достигают при массовом соотношении расхода сжатого воздуха и воды не менее 1:20, Это соотношение подбирают диаметром отверстия 10 диафрагмы 9. Водяную предохранительную завесу предлагаемым устройством создают непосредстченно перед производством взрывных работ ...в забое горной выработки. Для этого устройство размещают (подвешивают) вверху выработки на расстояние 8-10 м от забоя. После монтажа взрывной сети шпуровых зарядов за 1-2 мин до их взрывания включают установку в работу путем подачи воды и сжатого воздуха в распылитель 5 За указанное время на длине 15-16 м от забоя выработки создается водяная предохранительная завеса, обеспечивающая безопасное производство взрыв-; ных работ и подавление ядовитых газов и угольной пыли, образующихся после производства взрывных работ. Применение изобретения по oпытны данным позволяет в 2,0-2,5 раза-увеличить зону действия завесы и довести ее длину при избыточном давлении сжатого воздуха и воды соответственно равном (0,5 и 0,1-0,2) МПа (наиболее распространенном давлении в. шахтах) до 12-15 м вместо 4-5 м при известном устройстве. Такое увеличение не только повышает безопасность взрывных работ, но и исключает деформацию устройства отбрасываемой при взрыве разрушаемой горной массой. Повышение зоны действия завесы обусловлено конструкцией вкладьша распылителей, выполненного в виде спирали Архимеда. Выбор такой формы позволил снизит1з сопротивление движению сжатого воздуха и получить устойчивый полый вращающийся воздушный поток с пониженным атмосферным давлением- в его полости. Наличие пониженного атмосферного давления позволяет, в свою очередь, снизить избыточное давление воды для ее диспергирования и увеличить диаметр выходного сечения сопел распылителей с 1,5-2,0 до 12-16 мм. Такой значительный размер диаметра сопел дает возможность использовать для создания водяной завесы воду со значительным количеством взвешенных в ней механических примесей, т.е. использовать для распыления шахтную воду без установки для очистки дорогостоящих фильтров. Опытная проверка изобретения показала возможность регулирования в большом диапазоне плотности и направленности водовоздушного факела завесы.