Устройство для создания инертной среды

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (111 59 7854

1If1 (51) М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено06.03.74 (21) 200378Ь 22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15 03 78 Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 1g.е>. 73.

Е 2175/00

Госудерстеенный комитет

Совета Министроа СССР оо делам изооретений н открытий (53) УДК622.8:622..28 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. А. Басс (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. A. A. Скочинского (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИНЕРТНОЙ

СРЕДЫ

Изобретение относится к устройствам лля созлания инертной среды в гор ых выработках и предназначено для применения в горной промышленности, преимущественно в угольных шахтах, опасных по газу и пыли, при ведении взрывных работ в тупиковых выработках.

Известно устройство для инертизации рудничной атмосферы азотом и углекислым газом, вьгполненное в виде баллонов, заполненных сжатым газом (11. При этом инертная срсла создается вытеснением рудничной атмосферы ийтеисивными потоками инертных газов, что обусловливает большой расход газов (расход до тысячи баллонов), увеличивает продолжительность процесса инсртпзации и снижает наде?KIIocTb получения инертной среды. Такое устройство используется лишь при ликвид3llèè подземных пожаров и не применяется для создания инертной среды в зоне ведения взрывных работ.

При инертизации рудничной атмосферы с целью исключения аварий при взрывных работах требуется возведение временных герметизирук>ших пере1ычек, разрушаемых воздушнымн ударными волнами при взрывах шнуровых зарядов. Все это приводит к длительности и трудоемкости подготовительных работ.

11звестна также передвижная установка для создания инертной среды, состоящая из платформы с расположенными на ней баллонами со сжатым углекислым газом и пеногенератором, предназначенная для тушения подземных пожаров (21

В связ11 с з с 1. что с Ãлекислый Газ тяже;1еc возлуха, а установка не снабжена герметпзпруюшей перемычкой, создание инертной среды у свода выработки при использовании известl0 ной установки не достигается.

Целью изобретения является надежное и оперативное создание инертной среды. Это достигается тем, что устройство для создания инертной среды снабжеH0 изолирукнцей перс15 мычкой, установленной на удаленном от забоя конце платформы, а инертпзатор средь1-.выполнен в виде беспламенного каталитического окислителя горк>чего, причем герметизируюпьа» перемычка изготовлена из вышибных п.1ит, сделанных из малоинсрционного материала, на2опример пенопласта, разме1цснных в uclfтральной части перемычки, и пластин из п1бкого маTcpIlaла, расположенных по периметру переМЫЧI П.

HiI чертеже показано описываемое устрой25 ство, скомпанованное на подвижной илатфор59(854 ме (стрелкой указано направленис дви>кеilliH платформы при действии устройства) .

Устройство состоит из реактора 1 для беспламенного окисления горючего, заполненного гранулированным катализатором, баллона 2 с газообразным горючим (пропан, бутан или их 5 смесь), воздуходувки 3, труб для подачи горючего и воздуха в реактор с механизмами дистанционного включения, выключения и регулирования потоков. Герметизирующая перемычка состоит из вышибных плит 4, выполнен10 ных из жесткого пенопласта с плотностью

0,05 — 0,1 г/см, плотной посадкой закрепленных в центральной части рамы перемычки и перекрывающих основную часть сечения выработки, и гибких пластин 5, изготовленных из эл3стичного пенопласта (или отрезков транспортерных лент), размещенных по периметру перемычки и одним концом скрепленных с рамой, а свободными краями прижатых к поверхности стенок, свода и подошвы выработки.

Рама гермстизирующей перемычки для оолегчения конструкции выполнена из стеклопластика в форме сборных полуцилиндров.

;)лип!3 эластичных пластин 5, выступающих за

iipeделы периметра рамы, является переменной в зависимости от сечения и профиля выработки; количество рядов пластин 5 не мснее трех; пластины первого (от забоя) ряда сделаны из отрезков транспортерной ленты для ослабления воздушных у тарных волн, пластины слсдyroгцих рядов — из эластичного пенопласта.

При использовании устройства в выработках больших сечений вышибные плиты 4 для ЗO удобства в обращении (при Tp3HcnopTHpoi33нии по горным выработкам к месту работ и при сборке персд применением) могут быть выполнены из двух — четырех частей. Для лучшей герметичности стыков края таких состав35

HblY плит снаожены полосками из микропористой резины или эластичного пенопласта.

С целью связывания кислорода в режиме низкотемпературного оеспламенного каталитического окпсIciiHH горючего (для безопасности действия устройства и упрощения его конструк- 40 ции с исключением камеры дожигания) в качестве кятялизягора глубокого окисления углеводородов применяют хромпты меди, . магния, кобальта, на которых полное окисление проняпа и бутана до конечных продуктов -- углекислого газа и воды — протекает при 350-—

400 С.

Пе!1сд началом инертнзации рудничной атмосферы, после заряжания шнуров, монтажа электровзрывной сети и орошения водой стенок и свода выработки в зоне ипертизации, платформу с устройством устанавливают на расстоянии — 2 м от забоя. Включают электрообогрев в нижней части конического реактора, доводя температуру начала каталитического окисления до 350 †4"С, после чего в реактор подают газообразное горючее в режи»e минимального расхода с пропорциональной количеству горючего подачей воздуха. После начала каталитического .окисления горючего в обогреваемой зоне реактора гранулы катализатора, прилегающие к зоне экзотермической реД акции, прогреваются и зона реакции прогрессивно расширяется, распространяясь по поверхНосТН гранулированного катализатора на весь объем реактора. СоответствеHHo увеличивают подачу горючего и воздуха в реактор и прекращают электрообогрев (операции контроля и управ rckiHH режимом могут быть автоматизироl3 ilhl известными способами) с доведением реактора до полной нагрузки. Время достижения указанного режима !О мин.

В неподвижном положении действие устройства продолжается до снижения содержания кислорода в пространстве между забоем и герметизирующей перемычкой до 12%, после чего устройство приводят в движение (применяя плат01орму, снабженную взрывобезо, тs.": ным приводом). При перемещении устройства со скоростью 3 — 4 м/мин связывание кислорода при окислении горючего производят на участках выработки до 15 — 20 м от забоя, после чего взрывают шпуровые заряды и одновременно прекращают подачу горючего в реактор при продолжающемся 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. ()писываемое устройство создает инертную среду не турбулентным смешением 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 применять малогабаритную транспортабельную установку для создания инертной среды при небольшом расходе газообразного горючего.

Для создания в выработке инертной атмосферы обьемом 100 м с содержанием кислорода 12% необходимо окислить 3,5 г npon;iiia (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 íà 25%.

Таким образом; наряду с надежным и оперативным созданием инертной среды, исключающей воспламенения метана и угольной пыли при ведении взрывных работ, использование описываемого устройства существенно сни.жает содер>канне ныли при взрывных работах.

Формула изоб .гтения

1. Устройство для создания инертной среды, включающее инертизатор среды, установленный на платформе, отличающееся тем, ITî, с целью надежного и оперативного создания инертной среды, устройство снабжено изолирующей перемычкой, установленной на удален-!

f(Dl от забоя конце платформы, а инертизатор

597854

Ре.гакгор Ю. Гофман

Заказ t l 88 "6

ЦНИИ(11! Гогу tempt. t ttettt«» t> комн t: а (нжа Ми tttr pot: гд С:!

tlo делам изобретений и открлп пe

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская tt;tu ь 4 5

Филиал HHH «Патент», г. Ужгород, lл. НроЕ. ктная, 4 среды выполнен в виде беспламенного катализаторного окисли геля 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:

1. Осипов С. г1 Применение ннертн1мх газов для ликвидации подземных пожаров. Киев. « Техника», 1973, с. 77 — 78.

2. Авторское свидетельство СССР № 583:3!), кл. E 21 F 5/00, 1938.

Сост и ни ".t, t t) 3. t % диена

Tt. крен t i., 1угов,ltt Корректор H. Тупи га

Тира к 34 Подписное