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.
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.