Устройство для гашения взрывов газа и угольной пыли
Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к взрывозаградительным устройствам в подземных горных выработках, предназначенным для гашения взрывов газа и угольной пыли.
Задачей полезной модели является разработка надежного в работе устройства для гашения взрывов газа и угольной пыли, использование которого возможно в горных выработках независимо от формы сечения, размеров и типа крепления.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве, содержащем вертикальные 1 и горизонтальные 2 несущие элементы, соединенные между собой стопорами 3, и водонаполненные эластичные сосуды 4, вертикальные несущие элементы выполнены в виде распорных стоек, а горизонтальные - в виде телескопически раздвижных труб.
Горизонтальные несущие элементы могут иметь различные формы сечения.
Устройство может быть снабжено анкерами 5 для крепления к кровле выработки, а вертикальные несущие элементы при этом имеют соответствующие обоймы для соединения с анкерами.
Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к взрывозаградительным устройствам в подземных горных выработках, предназначенным для гашения взрывов газа и угольной пыли.
Известна перемычка для гашения ударной воздушной волны, содержащая вертикальные деревянные стойки, закрепленные врубом в почву и кровлю выработки, и уголковые отражатели, расположенные в просветах между стойками (авторское свидетельство №1652613, кл. E 21 F 5/00, опубликовано 30.05.91, Б.№20). Основным недостатком известного устройства является неэффективность применения его, особенно при наличии фронта пламени. Кроме того, установка и демонтаж устройства требуют значительных затрат труда и времени.
Известна также перемычка для гашения воздушной ударной волны, несущий каркас которой выполнен из эластичной тросовой сетки и разбит на элементы, к которым прикреплены карманы для размещения водоналивных емкостей из пленочного материала, также изготовленные из эластичной тросовой сетки (авторское свидетельство № 754088, кл. E 21 F 5/00, опубликовано 07.08.80, Б.№29). Давление ударной воздушной волны при проходе через такую водоналивную перемычку резко падает и на расстоянии около 50 м от места установки перемычки практически гасится полностью. Недостатком известного устройства является сложность конструкции каркаса (тросовой сетки с карманами для размещения водоналивных емкостей) и высокая трудоемкость его возведения.
В качестве прототипа принято устройство для гашения взрывов газа и пыли в подземных горных выработках, содержащее каркас и подвесные крюки (патент России № 2154165, кл. E 21 F 5/14, опубликован 10.08.2000, Б. №22). Известное устройство отличается тем, что его каркас выполнен из цепей, на которые навешивают с помощью стопоров специальные подвесные кронштейны, имеющие вырезы для укладки
поперечных балок. На балки устанавливают водяные резервуары, а цепи подвешивают к крепи посредством 8-образных крюков.
Недостатками известного устройства являются:
ограниченная область применения, т.к. подвесные крюки могут устанавливаться только на крепь из спецпрофиля;
известное устройство не может использоваться на участках горных выработок с разной формой и размерами сечения;
невысокая надежность работы устройства, т.к. вследствие случайных причин, например волной сжатия от обрушения кровли, оно может быть сброшено на почву выработки.
Предложено устройство для гашения взрывов газа и угольной пыли, содержащее вертикальные и горизонтальные несущие элементы, соединенные между собой посредством стопоров, и заполненные водой эластичные сосуды, закрепленные на горизонтальных несущих элементах.
Отличием полезной модели является то, что вертикальные несущие элементы выполнены в виде распорных стоек, а горизонтальные - в виде телескопически раздвижных труб.
Горизонтальные несущие элементы могут иметь квадратную, прямоугольную, круглую или другую форму сечения.
Отличием является также то, что оно может быть снабжено анкерами для крепления к кровле выработки, при этом вертикальные несущие элементы имеют обоймы для соединения с анкерами.
Предлагаемое конструктивное выполнение устройства позволяет расширить область его применения на горные выработки любой формы сечения, закрепленные различными типами крепи. Кроме того, жесткая фиксация устройства в выработке с помощью распорных стоек исключает возможность потери устойчивости или связи его с крепью в результате случайного воздействия.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид устройства в сечении выработки, а на фиг.2 - пример установки устройства в сети горных выработок (вид сверху).
Устройство для гашения взрывов газа и угольной пыли содержит вертикальные 1 и горизонтальные 2 несущие элементы, соединенные между собой посредством стопоров 3. Вертикальные несущие элементы 1 выполнены в виде распорных стоек и обеспечивают надежную фиксацию устройства в горной выработке за счет распора между кровлей и почвой. Горизонтальные несущие элементы 2 выполнены в виде телескопически раздвижных труб квадратного, прямоугольного, круглого или другой формы сечения и предназначены для размещения на них эластичных сосудов 4, выполненных, например, из полиэтиленовой пленки и заполненных водой. Параметры устройства определяются проектом на его установку. Горизонтальные несущие элементы соединены с вертикальными с помощью стопоров 3 известной конструкции. При использовании устройства в комплекте с анкерной крепью 5 и подхватами 6 в состав устройства включают обоймы 7 известной конструкции, с помощью которых вертикальные несущие элементы 1 соединяют с анкерами 5.
Ниже приведено описание работы устройства на примере установки его в выработке, соединяющей газоотсасывающую установку с очистным забоем. При взрыве газа в газоотсасывающей установке ударная воздушная волна с продуктами взрыва, нагретыми до высокой температуры, по выработке 8 движется к очистному забою и воздействует на установленное в ней устройство 9 для гашения взрывов. Ударная воздушная волна при проходе через устройство разрушает водонаполненные эластичные сосуды 4, и освобожденная вода подхватывается движущимся потоком. Происходит перераспределение энергии в движущемся потоке воздуха и газов, которая расходуется на прохождение через несущие элементы 1 и 2, разрушение сосудов 4, распыление воды, теплообмен между продуктами взрыва и водой и на разгон и перемещение воды по выработке. За счет этого происходит значительное уменьшение скорости потока воздушных ударных волн и, следовательно, разрушающее действие после прохождения устройства. Давление ударной воздушной волны резко падает и на расстоянии 40-50 м от места установки
устройства практически полностью гасится, а температура газов снижается до безопасных величин.
Предложенная конструкция устройства позволяет расширить область его применения на все выработки, независимо от формы сечения, размеров и типа крепления. Кроме того, устройство надежно в работе за счет жесткой фиксации его в горной выработке.
1. Устройство для гашения взрывов газа и угольной пыли в горных выработках, включающее вертикальные и горизонтальные несущие элементы, соединенные между собой посредством стопоров, и заполненные водой эластичные сосуды, закрепленные на горизонтальных несущих элементах, отличающееся тем, что вертикальные несущие элементы выполнены в виде распорных стоек, а горизонтальные - в виде телескопически раздвижных труб.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что горизонтальные несущие элементы выполнены квадратной, прямоугольной, круглой или другой формы сечения.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено анкерами для крепления к кровле выработок, а вертикальные несущие элементы имеют обоймы для соединения с анкерами.
