УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАМЕВЗРЫВОЗАЩИТЫ ГАЗООТВОДЯЩЕЙ СЕТИ

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для автоматической защиты газоотводящих скважин и шахты в целом от распространения открытого пламени и взрывного горения.
Известна система взрывозащиты газоотводящей сети, включающая корпус взрывоогнепреградителя, воздуховоды, предохранительные мембраны, гидравлический затвор переменного сопротивления, огне-преградительные сетчатые элементы, автоматическое приспособление для продувки системы в аварийных ситуациях и автоматические устройства для управления системой взрывозащиты без присутствия человека (Система взрывозащиты газоотводящей сети СВГС. ТУ 4854-001-40850790-01. Руководство по эксплуатации. - Бийск, 2001. - С.4-12). В конструкции СВГС заложены три физических принципа взрывозащиты: тепловой (потери при прохождении через воду и сетки огнепреградителя), кинетический (потеря энергии при транспортировании флегматизатора - тонко распыленной воды) и аэродинамический (потеря энергии на преодоление турбулентного трения).
К недостаткам известной системы взрывозащиты следует отнести высокое аэродинамическое сопротивление, низкую эффективность защиты и необходимость постоянного контроля за огнепреградителем вследствие его быстрого засорения содержимым отводимой струи газа.
Известно также устройство локализации взрыва метановоздушной смеси и угольной пыли, содержащее бункер с пламегасящим порошком, легкоразрушаемую диафрагму, распылитель, пневматический патрон и другие приспособления для создания в горных выработках с помощью сжатого воздуха основного и дополнительных пламегасящих заслонов
(патент РФ на изобретение №2244833, кл. E21F 5/00, заявлено 14.03.2003 г., опубликовано в 2005 г., Б. №2).
Известное устройство имеет сложную конструкцию и может быть использовано только в горных выработках, где имеется место для размещения, что исключает возможность применения его для защиты газоотводящих скважин и трубопроводов.
Ближайшим по назначению и технической сущности является устройство пожаровзрывозащиты шахты, основным назначением которого является предупреждение работы газоотсасывающего вентилятора в аварийном режиме (авторское свидетельство РФ на изобретение №1716166, кл. E21F 7/00, заявлено 04.12.1989 г., опубликовано в 1992 г., Б. №8).
Устройство установлено на газоотсасывающей скважине и содержит трубопровод, в котором размещены датчики пламени и давления, генератор аэрозоля с приводом, разрушаемая емкость с пламегасителем, блок коммутации сигналов и др. Кроме того, устройство содержит аппаратуру контроля, расположенную непосредственно на всасывающем вентиляторе и контролирующую его работу.
Принцип работы известного устройства заключается в том, что при появлении пламени или опасности его возникновения со стороны вентилятора происходит отключение последнего от источника электроэнергии, и включается генератор аэрозоля, а через заданное время, если пламя не исчезло, то датчик включает средство подачи пламегасителя.
К недостаткам известного устройства следует отнести, в первую очередь, сложность конструкции, что вызывает необходимость значительного увеличения размеров канала для размещения в нем всех элементов устройства.
Кроме того, устройство имеет большое аэродинамическое сопротивление, а размещение емкости с пламегасящим материалом в боковой части канала предопределяет неравномерное распределение
мегасителя в сечении канала, в результате чего возможен проскок пламени через созданную завесу.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности защиты за счет соответствующего размещения емкости с пламегасящим материалом, снижение аэродинамического сопротивления, а также упрощение конструкции.
Предложено устройство для пламевзрывозащиты газоотводящей сети, содержащее связанный с газоотсасывающей скважиной канал с установленным в нем всасывающим вентилятором, емкостью с пламегасящим материалом и средством его подачи, а также клапаном избыточного давления и датчиком пламени, связанным с упомянутой емкостью.
Отличием полезной модели является то, что канал выполнен с расположенной за сопряжением его с газоотсасывающей скважиной тупиковой частью, в которой установлена емкость с пламегасящим материалом и средством его подачи, при этом емкость отделена от канала разрушаемой диафрагмой.
Исключение из конструкции огенепреградителя значительно упрощает устройство, снижает его аэродинамическое сопротивление и уменьшает затраты на содержание.
Размещение емкости с пламегасящим материалом в тупиковой части канала не требует увеличения его размеров и обеспечивает возможность создания защитной завесы на всем участке при равномерном распределении пламегасящего материала по всему сечению.
Основным преимуществом является то, что указанные особенности полезной модели обеспечивают повышение эффективности защиты.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. показано размещение устройства для пламевзрывозащиты на устье газоотсасывыающей скважины.
Устройство размещают в канале 1 всасывающего вентилятора 2, установленного на устье газоотсасывающей скважины 3 и оно содержит емкость 4 с пламегасящим материалом и средством для подачи его в канал и датчик пламени 5. Емкость 4 установлена в тупиковой части
канала за сопряжением канала с газоотсасывающей скважиной и отделена от него разрушаемой диафрагмой 6.
Средство для подачи пламегасящего материала может быть выполнено в виде вышибного заряда, детонирующего шнура или пневматического привода и соединено с датчиком пламени 5. В устройстве может быть использован датчик пламени известной конструкции, который, например, используется в автоматических установках локализации взрывов метана и угольной пыли в начальной стадии их возникновения в горных выработках (СЛВА). Датчик пламени установлен перед вентилятором 2 на участке канала между устьем газоотсасывающей скважины 3 вентилятором.
При появлении пламени со стороны всасывающего вентилятора 2, например вследствие неисправности последнего, искры или фронт его (при взрыве) достигают датчика 5. Одновременно стандартная аппаратура, контролирующая работу вентилятора 2, отключает его и включает по известной схеме резервный вентилятор (не показан). Датчик пламени подает сигнал на средство подачи пламегасящего материала, который выбрасывает материал из емкости 4 с разрушением диафрагмы 6 и равномерно заполняет участок канала 1 до вентилятора 2, создавая в нем защитную завесу из распыленного флегматизатора, например инертной пыли. Быстродействие устройства выбирают такое, чтобы пламя не успело достигнуть устья газоотсасывающей скважины 3 (8-10 мс).
Для сброса избыточного давления в канале 1 против устья скважины 3 устанавливают клапан 7 сброса.
Таким образом, конструкция устройства обеспечивает надежное тушение огневого фронта до подхода его к устью газоотсасывающей скважины и эффективно защищает газоотводящую сеть от проникновения в нее взрыва.