КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА СОЗДАНИЯ ЗАВЕСЫ В ШАХТЕ ИЗ ВСПЕНЕННОЙ КОМБИНИРОВАННОЙ СУСПЕНЗИИ

Полезная модель системы относится к устройствам получения вспененных инертных суспензий и может быть использована для локализации и тушения подземных пожаров.
Известец пеногенератор, содержащий патрубки подвода раствора пенообразователя и воздуха, камеру смешения и канал с установленным в нем устройством пенообразования в виде пластин для турбулизации компонентов смеси, установленных в полости канала на диаметрально противоположных стенах и смещенных относительно друг друга по продольной оси канала (авт. свид. СССР №1296182, свид. РФ №26750, 2002 г. кл. А 62 С 5/04, прототип).
Недостатком устройства является невозможность его подключения к обсадной трубе скважины и отсутствие каналов подвода пенообразователя. Кроме того, его исполнение выполнено по форме эллипсообразного сечения, что ведет к дополнительным материальным затратам при изготовлении, а также невозможности приготовления устойчивой комбинированной суспензии.
Цель полезной модели - повышение производительности и стойкости пены за счет интенсификации процесса смешения и транспортирования компонентов смеси, в том числе с хладоном.
Указанная цель достигается тем, что полезная модель комплексной системы создания завесы в шахте из вспененной суспензии, содержащая патрубки подвода раствора пенообразователя и воздуха, камеру смешения и трубный канал с установленным в нем устройством пенообразования в виде турбулизирующих пластин, при этом к устройству пенообразования со стороны трубопровода подачи зольных суспензий закреплен дополнительный переходник с диффузорной смесительной камерой
подсоединенный к корпусу пеногенерагора, на котором установлены патрубок подачи флегматизатора - например жидкой фазы хладона 114В2 в смеси с газообразным азотом и патрубок подачи газообразго азота, а на выходе устройства пенообразования закреплен конффузорный переходник контроля давления и стабилизации структуры потока пены, выполненного со встроенными в трубопровод винтовыми лопастями, который подсоединен непосредственно в соединительное колено к обсадной трубе скважины, пробуренной с поверхности в зону подземного очага пожара.
Предложенная совокупность отличительных признаков за счет универсальности использования узлов турбулентного пеногенератора его конфузорного газового коллектора и интенсификаии процесса смешения компонентов смеси, включая хладон, позволяет повысить кратность инертной активной (с флегматизатором) пены (вспененной суспензии), решить вопрос ее нагнетания в очаг пожара по скважине, пробуренной с поверхности.
На рис. изображена комплексная система для транспортирования в шахту активных суспензий, разрез вдоль продольной оси.
Комплексная система содержит:
1 - патрубок в смесительную камеру; 2 - рукав подачи жидкой фазы хладона 114В2; 3 - перфорированная решетка распределения газообразного азота; 4 - конффузорная часть переходника; 5 - трубопровод подачи водного раствора пенообразующей зольной суспензии; 6 - рукав подачи газообразного азота; 7 - диффузорная часть переходника со смесителя к пеногенератору; 8 - турболизирующая пластина; 9 - турбулентный пеногенератор; 10 - манометр; 11 - конффузорный переходник контроля давления; 12 - стабилизатор структуры суспензии в виде винтовой лопасти; 13 - соединительное колено; 14 -обсадная труба скважины, пробуренной в очаг пожара; 15 - перфорированная пожарная пика (устанавливается в купол горной выработки или в механизированный забой).
Комплексная система работает следующим образом.
По трубопроводу 5 подают раствор пенообразующей смеси зольной суспензии, по трубопроводам 6 и 2 подают соответственно сжатый газообразный азот и жидкую фазу флегматизатора, например, хладона 114В2, потоки которых смешиваются в надконффузорной части газового коллектора 4, и через отверстия в его кольце поступают в диффузорный переходник 7 и далее в турбулентный пеногенератор 9, где под действием установленных турбулизирующих пластин 8, установленных противоположно потоку смеси (золоунос, пенообразователь, хдадон 114В2, вода) смешиваются с образованием вспененной активной инертной суспензией, которая поступает в конффузорный переходник 11, с направлением вспененной суспензии посредством установленного стабилизатора структуры 12 и установленного рабочего давления в соединительное колено 13, на обсадную трубу 14, скважины, пробуренной в очаг пожара.
В процессе генерирования комбинированной азотно-хладоновой пены в обрушенной горной выработке создается объемная зона заполнения флегматизирующим объемом пены. Достоинство комбинированного газового состава (хладон+азот) для объемного тушения общеизвестно. Исследования о влиянии хладона 114В2 на область воспламенения метано-воздушных смесей установлено, при разбавлении воздуха азотом на каждые 10% расхода хладона снижается примерно в 2 раза. Причем, при 30% замещении воздуха азотом флкгматизирующая концентрация хладона 114В2 составляет 0,3%.
Полезная модель комплексной системы за счет обособленного диффузорного патрубка 7 и стабилизатора 12 позволяет упростить конструкцию смесительной камеры и пеногенератора в целом, уменьшить материалоемкость, тем самым снизить себестоимость его изготовления , а небольшие размеры турбулентного пеногенератора системы позволяет широко применять его в стеснительных условиях помещений, позволяет транспортировать вспененные активные инертные суспензии на дальние расстояния через обсадную трубу скважины по шахтным трубопроводам.
Преимущество применения смеси хладона с азотом перед чистым азотом в том, что механизм флегматизации взрывов и ингибирования пламени основан на химическом торможении реакции горения, а не просто на механическом замещении кислорода воздуха азотом. Использование смеси азота с хладоном позволяет значительно сократить расход обоих флегматизаторов, не снижая эффективности.