АППАРАТ ТАМПОНАЖНЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к горному делу, а именно к области борьбы с самовозгоранием угля и угольной пыли в выработанном пространстве очистных забоев нагнетанием тампонажных растворов, с отложениями угольной пыли на бортах и кровле капитальных и подготовительных выработок с помощью нанесения инертной пыли или пылевяжущей жидкости (осланцеванием).
Известен тампонажный аппарат АТ-50 для нагнетания тампонажных растворов в массивы горных пород или угля во время производства горноспасательных или технических работ по изоляции аварийных отработанных участков, содержащий сосуд цилиндрической формы, запорное устройство со съемной сеткой, клапаны предохраниетельный и обратный, переходник, рукава напорный и воздушный и манометр (Каталог-справочник. Технические средства безопасности, применяемые в угольных шахтах Российской Федерации. Федеральное агентство по энергетике. Кемерово, 2007, с.132-133). Принцип действия известного устройства заключается в том, что в сосуд через запорное устройство заливается тампонажный или огнетушащий раствор. По воздушному рукаву подается сжатый воздух или азот, а по напорному рукаву производится нагнетание раствора в массив горных пород или угля.
Недостатком тампонажного аппарата АТ-50 является то, что он не может работать с твердым аэрозолем, т.к. резко падает его производительность. Вследствие того, что в горловине установлена сетка, на приготовление твердого аэрозоля требуется затратить много времени. Кроме того, во время работы аппарата происходит зависание инертной пыли в сосуде и нагнетание прекращается. Поэтому необходимо периодически встряхивать аппарат, чтобы полностью израсходовать инертную пыль.
Известно Устройство для генерирования твердого аэрозоля, взятое за прототип, содержащее сосуд с горловиной и крышкой, сетку, предохранительный клапан, рукава воздушный, напорный и сброса давления, манометр (патент №98477, Бюл. №29 от 20.10.2010). Принцип действия устройства заключается в том, что при работе с обычным тампонажным раствором используется устройство с сеткой, а при работе с твердым аэрозолем (например с инертной пылью) в горловину устанавливают воронку с сеткой, размер которой выбран соответствующим заданной производительности по твердому аэрозолю.
Недостатком данного устройства является то, что подача сжатого воздуха от компрессора или от баллона производится во внутренний объем снизу сосуда, а нагнетание раствора или инертной пыли - вверх по трубке и рукав. Практика показала, что в этом случае происходит зависание инертной пыли примерно в середине емкости и возникает потребность в периодическом встряхивании аппарата для того, чтобы полностью опорожнить сосуд. Кроме того, аппарат не имеет достаточную устойчивость, часто опрокидывается, при этом могут повредиться манометр, предохранительный клапан, баллон со сжатым воздухом или рукава.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности работы аппарата, повышение его устойчивости и сохранение оборудования, находящегося на его корпусе, от механических повреждений, а также использование аппарата для осланцевания горных выработок пылевяжущей жидкостью.
Предложен аппарат тампонажный многофункциональный, предназначенный для нагнетания тампонажных растворов в массивы горных пород или угля во время производства горноспасательных или технических работ по изоляции аварийных отработанных участков в шахте, а также для проведения осланцевания горных выработок инертной пылью или пылевяжущей жидкостью. Аппарат работает как от стационарного компрессора, так и от баллона со сжатым воздухом.
Сущность полезной модели заключается в том, что аппарат снабжен перфорированной трубкой, через которую производится подача сжатого воздуха в сосуд, тем самым исключена возможность зависания инертной пыли во время работы аппарата, а применение двух металлических колец, приваренных к корпусу, повышает устойчивость аппарата и предохраняет оборудование, находящееся на корпусе, от механических повреждений в случае, если произошло опрокидывание. Кроме того, применение распылителя, устанавливаемого на штангу, позволяет использовать аппарат для осланцевания горных выработок пылевяжущей жидкостью.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 и фиг.2 изображен аппарат, который содержит корпус в виде сосуда цилиндрической формы 1, запорное устройство 2, клапан предохранительный 3 с рукавом сбрасывания давления 4, рукав воздушный 6 от баллона, рукав воздушный 5 от компрессора, рукав напорный 7 со штангой 8 и распылителем 9, манометр 10, воронку 11, баллон со сжатым воздухом 12, редуктор 13, встроенную в корпус перфорированную трубку 14 с тройником (отводом) 15 для подсоединения воздушных рукавов. Напорный рукав снабжен двумя кранами: один 16 находится возле корпуса аппарата и служит для перекрытия напорного рукава при наполнении сосуда раствором или инертной пылью, второй 17 используется для управления подачей раствора или инертной пыли и находится возле распылителя. Для обеспечения устойчивости аппарата и защиты оборудования, находящегося на корпусе, от механических повреждений имеются кольца 18 и 19.
Ниже приведен принцип действия аппарата.
При использовании аппарата для нагнетания тампонажных растворов в сосуд через запорное устройство и воронку заливается тампонажный состав, а при осланцевании - засыпается инертная пыль или заливается пылевяжущая жидкость. По воздушному рукаву подается воздух от компрессора или от баллона со сжатым воздухом, давление которого регулируется при помощи редуктора. Сжатый воздух, попадая в сосуд по перфорированной трубке 14, выдавливает тампонажный раствор, инертную пыль или пылевяжущую жидкость через патрубок, расположенный внизу сосуда, в напорный рукав 7. По напорному рукаву происходит нагнетание раствора в массивы горных пород через герметизатор скважин или пожарную пику. Для осланцевания стенок горных выработок инертной пылью на напорный рукав устанавливается штанга 8, а при использовании пылевяжущей жидкости на штангу устанавливается распылитель 9.
При образовании избыточного давления в сосуде более 0,6 МПа, контролируемого манометром 10, срабатывает предохранительный клапан 3 и инертная пыль или раствор сбрасывается через рукав 4 на почву выработки.
Отличием полезной модели от прототипа является то, что аппарат снабжен перфорированной трубкой, через которую производится подача сжатого воздуха в сосуд, тем самым исключена возможность зависания инертной пыли во время работы аппарата.
Следующим отличием является то, что на корпусе аппарата имеются два кольца для обеспечения устойчивости аппарата и защиты оборудования, находящегося на корпусе, от механических повреждений.
Также отличием является то, что для нанесения пылевяжущей жидкости при осланцевании горных выработок, на штангу дополнительно устанавливается распылитель.
Предложенный аппарат тампонажный многофункциональный имеет простую надежную конструкцию, расширенную область применения за счет использования различных рабочих веществ (тампонажного раствора, инертной пыли и пылевяжущей жидкости), обеспечивает безопасные условия труда обслуживающего персонала за счет применения предохранительного клапана.