СИСТЕМА И СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЗРЫВА ГАЗА В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

1. Система предотвращения взрыва газа в угольных шахтах, отличающаяся тем, что содержит модуль (1) обнаружения газа для обнаружения концентрации метана и концентрации кислорода в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля и, по существу, взрывобезопасный регулирующий клапан (2), электрически связанный с модулем (1) обнаружения газа, при этом, по существу, взрывобезопасный регулирующий клапан (2) электрически связан с устройством (12), выпускающим инертный газ, для выпуска инертного газа в верхний угол (10) рабочего забоя для добычи угля с целью уменьшения концентрации кислорода и концентрации метана, а также ветрозащиту I (6) для предотвращения попадания кислорода из входной вентиляционной выработки (8) в верхний угол (10) рабочего забоя для добычи угля, при этом модуль (1) обнаружения газа содержит по меньшей мере один датчик I (1-1), определяющий концентрацию метана, для обнаружения концентрации метана в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля и по меньшей мере один датчик I (1-2), определяющий концентрацию кислорода, для обнаружения концентрации кислорода в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля, ветрозащита I (6) содержит мотор I (6-2), намоточный барабан I (6-3), соединенный с выходным валом мотора I (6-2), и ветрозащитный экран I (6-3), намотанный на намоточный барабан I (6-3), при этом намоточный барабан I (6-3) расположен между двумя соседними отдельными гидравлическими стойками (11) рабочего забоя для добычи угля по направлению добычи угля, при этом мотор I (6-2) расположен на отдельных гидравлических стойках (11) рабочего забоя для добычи угля, сторона выпуска, по существу, взрывобезопасного регулирующего клапана (2) электрически связана с приводом I (6-1) мотора и привод I (6-1) мотора электрически связан с мотором I (6-2).
2. Система предотвращения взрыва газа в угольных шахтах по п. 1, отличающаяся тем, что устройство (12), выпускающее инертный газ, содержит газовые баллоны (12-1), наполненные инертным газом, выпускные трубки (12-4), соединенные с газовыми баллонами (12-1) и сконфигурированные для выпуска инертного газа в верхний угол (10) рабочего забоя для добычи угля, и электрический вентиль (12-3) для управления включением/выключением выпускных трубок (12-4), при этом электрический вентиль (12-3) электрически связан с, по существу, взрывобезопасным регулирующим клапаном (2).
3. Система предотвращения взрыва газа в угольных шахтах по п. 2, отличающаяся тем, что применяются несколько газовых баллонов (12-1) и несколько выпускных трубок (12-4), при этом несколько газовых баллонов (12-1) соединены с соединительной трубкой I (12-7) посредством газовых трубок I (12-2), при этом соединительная трубка I (12-7) соединена с соединительной трубкой III (12-5) посредством соединительной трубки II (12-6), причем один конец каждой из нескольких выпускных трубок (12-4) соединен с соединительной трубкой III (12-5), а другой конец каждой из нескольких выпускных трубок (12-4) проходит к верхнему углу (10) рабочего забоя для добычи угля.
4. Система предотвращения взрыва газа в угольных шахтах по п. 1, отличающаяся тем, что модуль (1) обнаружения газа также содержит по меньшей мере один датчик II (1-3), определяющий концентрацию метана, для обнаружения концентрации метана на стыке между рабочим забоем (9) для добычи угля и вентиляционным штреком (15) и по меньшей мере один датчик II (1-4), определяющий концентрацию кислорода, для обнаружения концентрации кислорода на стыке между рабочим забоем (9) для добычи угля и вентиляционным штреком (15).
5. Система предотвращения взрыва газа в угольных шахтах по п. 1, отличающаяся тем, что ветрозащита II (7) расположена на стыке между вентиляционным штреком (15) и рабочим забоем (9) для добычи угля, при этом ветрозащита II (7) содержит мотор II (7-2), намоточный барабан II (7-3), соединенный с выходным валом мотора II (7-2), и ветрозащитный экран II (7-4), намотанный на намоточный барабан II (7-3), при этом сторона выпуска, по существу, взрывобезопасного регулирующего клапана (2) электрически связана с приводом II (7-1) мотора, при этом привод II (7-1) мотора электрически связан с мотором II (7-2) и мотор II (7-2) расположен в прорезанном желобе (15-1) на боковой стенке вентиляционного штрека (15).
6. Система предотвращения взрыва газа в угольных шахтах по п. 1, отличающаяся тем, что, по существу, взрывобезопасный регулирующий клапан (2) электрически связан с центральным контроллером (4), при этом сторона выпуска центрального контроллера (4) электрически связана с модулем (5) голосового оповещения для оповещения при достижении концентрацией метана в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля заданного порогового значения и сторона выпуска, по существу, взрывобезопасного регулирующего клапана (2) соединена с модулем (18) звукового и визуального оповещения.
7. Способ предотвращения взрыва газа в угольных шахтах, отличающийся тем, что способ включает следующие этапы:
этап 1 обнаружения концентрации метана и концентрации кислорода, на котором: обнаруживают концентрацию метана в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля посредством датчика I (1-1), определяющего концентрацию метана, и обнаруживают концентрацию кислорода в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля посредством датчика I (1-2), определяющего концентрацию кислорода;
этап 2 оценки концентрации метана и концентрации кислорода, на котором: получают благодаря, по существу, взрывобезопасному регулирующему клапану (2) выходной сигнал о концентрации метана посредством датчика I (1-1), определяющего концентрацию метана, и выходной сигнал о концентрации кислорода посредством датчика I (1-2), определяющего концентрацию кислорода, и сравнивают сигнал о концентрации метана и сигнал о концентрации кислорода с пороговым значением концентрации метана и пороговым значением концентрации кислорода, заданными в, по существу, взрывобезопасном регулирующем клапане (2), соответственно;
этап 3 разбавления метана и кислорода, на котором: при достижении выходным сигналом о концентрации метана от датчика I (1-1), определяющего концентрацию метана, порогового значения концентрации метана, заданного в, по существу, взрывобезопасном регулирующем клапане (2), и при достижении выходным сигналом о концентрации кислорода от датчика I (1-2), определяющего концентрацию кислорода, порогового значения концентрации кислорода, заданного в, по существу, взрывобезопасном регулирующем клапане (2), управляют благодаря, по существу, взрывобезопасному регулирующему клапану (2) устройством (12), выпускающим инертный газ, для выпуска инертного газа в верхний угол (10) рабочего забоя для добычи угля с целью уменьшения концентрации кислорода и концентрации метана в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля; и в то же время управляют благодаря, по существу, взрывобезопасному регулирующему клапану (2) ветрозащитой I (6) для разматывания ветрозащитного экрана I (6-4) с целью предотвращения попадания кислорода из входной вентиляционной выработки (8) в верхний угол (10) рабочего забоя для добычи угля, таким образом уменьшая концентрацию кислорода и концентрацию метана в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля;
этап 4 отвода разбавленного метана и кислорода, на котором: управляют благодаря, по существу, взрывобезопасному регулирующему клапану (2) ветрозащитой I (6) для наматывания ветрозащитного экрана I (6-4) и отводят разбавленный кислород, метан и инертный газ в верхнем углу (10) рабочего забоя для добычи угля из вентиляционного штрека (15) посредством выветривания из входной вентиляционной выработки (8), таким образом реализуя предотвращение взрыва газа.
8. Способ предотвращения взрыва газа в угольных шахтах по п. 7, отличающийся тем, что на этапе 3 при разматывании ветрозащитного экрана I, по существу, взрывобезопасный регулирующий клапан (2) управляет ветрозащитой II (7) для разматывания ветрозащитного экрана II (7-4) с целью предотвращения обратного тока кислорода из вентиляционного штрека (15) в верхний угол (10) рабочего забоя для добычи угля.