АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЗРЫВОЛОКАЛИЗУЮЩИЙ ЗАСЛОН

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к способам и устройствам локализации взрывов метановоздушной смеси и угольной пыли и может быть использована для предотвращения распространения взрыва по горным выработкам угольных шахт, опасных по газу и пыли. Предлагаемый автоматический взрыволокализующий заслон предназначен для замены применяемых в настоящее время сланцевых и водяных заслонов.
Известно устройство инертизации призабойного пространства (патент №2301894, кл. Е21Р 5/00, приоритет от 2.12.2005 г., опубликовано 27.06.2007). Устройство инертизации призабойного пространства содержит контейнер с инертизирующим средством и заряд, распыляющий инертизирующее средство. Особенностью данного устройства является то, что заряд со всех сторон окружен инертизирующим средством. В контейнере с инертизирующим веществом имеется узел соединения с замком для жесткой фиксации электродетонатора с зарядом. Недостатками данного устройства является наличие патронированного взрывчатого вещества в одном сосуде и сложность контроля целостности взрывной сети.
Известен способ локализации взрывов метановоздушной смеси и угольной пыли в подземных горных выработках и устройство для его осуществления (патент №2342535, кл. E21F 5/00, приоритет от 14.05.2007 г., опубликовано в 2008 г., Б.№36). Способ включает образование на пути распространения фронта пламени по горным выработкам основных и дополнительных взрыволокализующих заслонов энергией сжатого воздуха или другого инертного газа высокого давления в виде облака пламегасящего порошка во взвешенном состоянии. Способ предусматривает образование газов высокого давления за счет воспламенения химического состава, приведение в действие шток-поршня и срабатывание за счет этого взрыволокализующих заслонов. Использование нескольких видов энергии приводит к значительному удорожанию данного способа локализации взрывов. Заправочные бункеры стационарно закрепляют по ходу выработки, что исключает возможность их размещения в труднодоступных местах. Кроме того, перемещение их по ходу выработки требует также определенных экономических затрат. В зависимости от направления ударно-воздушной волны существует риск несрабатывания известного способа локализации взрывов метановоздушной смеси угольной пыли.
Известен заслон для автоматического взрывоподавления АВП-1 (Временное руководство по оборудованию и эксплуатации заслона для автоматического взрывоподавления АВП-1. МАКНИИ, 1996 год, утверждено Министерством угольной промышленности СССР 11.12.85 г. с.10). Заслон для автоматического взрывоподавления АВП-1 содержит датчики пламени и взрывоподавляющее устройство, подвешанные с помощью роликоопор на монорельсовой дороге. Взрывоподавляющее устройство состоит из состыкованных между собой секций контейнеров трехжелобчатого профиля, размещенных в многогранном решетчатом корпусе, ячейки которого закрыты консольно закрепленными гибкими лепестковыми клапанами. Вдоль желобчатых полостей проложены детонирующий шнур и полиэтиленовые шланги со взрывоподавляющим порошком. Недостатком данного заслона является то, что взрывоподавляющее устройство представляет собой единый блок, закрепленный стационарно на рельсах и отсутствует контроль за исправностью сети.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение контроля целостности взрывной цепи распылительных блоков и работы датчиков с передачей сигнала о неисправности системы на блок управления и блок связи с диспетчером, а также срабатывание заслона в случае возникновения признаков аварии.
Предложен автоматический взрыволокализующий заслон, включающий распылительные блоки, заполненные огнегасящим веществом с рассредоточенными зарядами взрывчатого вещества и средствами их инициирования, исполнительное устройство, соединенное с датчиками взрыва сетью основного и резервного питания, и линии связи с диспетчером и со средствами инициирования зарядов в распылительных блоках.
Отличием предложенной полезной модели является наличие в исполнительном устройстве блока контроля цепи распылительных блоков, соединенное с блоком управления и содержащим два пороговых элемента, на вход которых подают напряжения, пропорциональные фактическому сопротивлению контролируемой цепи, при этом при увеличении отклонения фактического сопротивления срабатывает первый пороговый элемент, диагностирующий обрыв цепи, а при уменьшении фактического сопротивления срабатывает второй пороговый элемент, диагностирующий закорачивание цепи, при этом узел контроля цепи выдает сигнал в узел управления о неисправности.
Отличием является так же то, что автоматический взрыволокализующий заслон снабжен блоком контроля датчиков, соединенным с датчиками и включающим узлы контроля датчиков давления и пламени, узел контроля исправности, генератор импульсов, подающий импульсы тока длительностью 50-100 мс на излучатель света, который поступает на датчик пламени взрыва и в случае его исправности передает сигнал на узел исправности, а при обрыве цепи отсутствует входной сигнал узла контроля исправности и на выходе сформируется сигнал о неисправности сети, который передается на блок управления и на блок связи с диспетчером.
Следующим отличием является размещение зарядов по длине каждого из нескольких распылительных блоков параллельных ниток детонирующего шнура со средствами их инициирования.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показана принципиальная схема автоматического взрыволокализующего заслона, на фиг.2 - схема блока контроля цепи распылительных блоков, на фиг.3 - схема блока контроля датчиков.
Принципиальная схема автоматического взрыволокализующего заслона содержит распылительные блоки 1 в необходимом количестве, размещаемые по периметру выработки и ее длине, датчики взрыва 2, исполнительное устройство 3.
В качестве датчиков взрыва используют датчик давления ДД, датчик пламени ОД и излучатель света С. В качестве датчика давления используется тензорезистор («Изменение давления на фронте воздушной ударной волны», В.Н.Шалюта, П.А.Тютюнникова, сборник «Боеприпасы», №8, 1986 г., с.58), а в качестве датчиков пламени используется пирометрический датчик (патент №2318242, кл. G08B 17/12, приоритет от 23.10.2008, опубликован 27.02.2008 г.).
Исполнительное устройство содержит взрывной блок 4, блок контроля цепи распылительных блоков 5, блок контроля датчиков 6, блок связи с диспетчером 7, блок управления 8, блок питания 9, блок резервного питания 10.
Схема блока контроля цепи распылительных блоков включает пороговое устройство (ПУ1) 11, пороговое устройство (ПУ2) 12, соединенные последовательно между собой электродетонаторы 13.
ц.ф.
норм.
ц.ф..
ц.ф.
Блок контроля цепи распылительных блоков осуществляет постоянный контроль целостности взрывной цепи за счет контроля ее сопротивления. Состояние сопротивления взрывной цепи распылительных блоков определяется сопротивлением последовательно соединенных между собой электродетонаторов, находящихся в распылительном блоке, и соединительных проводов между ними. В случае неисправности взрывной сети блок контроля цепи распылительных блоков выдает сигнал о неисправности цепи распылительных блоков при отклонении фактического сопротивления контролируемой цепи R от определенного значения R в сторону его уменьшения или увеличения на 10%. Блок контроля цепи распылительных блоков содержит два пороговых устройства, на вход которых подается напряжение, пропорциональное R Уровень срабатывания одного из пороговых устройств 11 задается при отклонении R в сторону увеличения, а второго 12 в сторону уменьшения. При нормальном сопротивлении цепи сигнал на входе отсутствует. Сигнал о неисправности взрывной цепи от блока контроля распылительных блоков поступает на блок управления, а затем передается на блок связи с диспетчером.
Схема блока контроля датчиков содержит узел контроля давления 14, узел контроля пламени 15, узел контроля исправности 16, генератор импульсов 17, ключ блокировки 18.
Блок контроля датчиков соединен с датчиками проводной линией связи и постоянно осуществляет контроль состояния и исправности датчиков, а также целостности цепи с выдачей сигнала об их исправности на блок управления. Генератором импульсов периодически выдаются импульсы тока длительностью 50-100 мс на излучатель света С, который имитирует световой поток на датчик пламени взрыва и в случае его исправности узел контроля пламени на своем выходе выдает сигнал о срабатывании датчика. При обрыве цепей, идущих к датчикам, и загрязнения датчика пламени будет отсутствовать входной сигнал и на выходе узла исправности появляется сигнал об обнаружении неисправности, который передается на блок управления, а затем на блок связи с диспетчером.
Основными преимуществами предложенного автоматического взрыволокализующего заслона является то, что за счет использования электронного исполнительного устройства имеется возможность оперативного контроля за целостностью сети и состоянием распылительных блоков, за работой датчиков с помощью сигналов поступающих на блок связи с диспетчером и на внешние световые приборы, что значительно повышает надежность в работе заслона. Распылительные блоки, изготовленные в виде полиэтиленовых рукавов с огнегасящим веществом, удобны для размещения по периметру выработки в любых, даже труднодоступных местах.