УСТРОЙСТВО ВОДЯНОГО ЗАСЛОНА

Полезная модель относится к горному делу и может быть использована для борьбы со взрывами газа и угольной пыли в горных выработках шахт, опасных по газу и пыли.
Известно устройство водяного заслона, содержащее сосуд из эластичного водонепроницаемого материала в виде круга, по краям которого имеются отверстия для подвески, через которые пропущена бесконечная гибкая связь (авторское свидетельство на изобретение №1305389, кл. E21F 5/00, заявлено 22.11.1985 г., опубликовано в 1987 г., Б. №15). Недостатком известного устройства является то, что необходим постоянный контроль за уровнем жидкости в сосуде, т.к. происходит ее интенсивное испарение.
3
Указанный недостаток устранен в конструкции водяного заслона «водяные карманы», широко применяемом во многих странах в горных выработках угольных шахт (Водяные карманы из полиэтилена - альтернатива обычным водяным заслонам. - Глюкауф. -2002. - №1(2). - С.11-16). Известный водяной заслон содержит полиэтиленовые мешки вместимостью 40 л, поверхность которых подвергнута антистатической обработке, предотвращающей накопление зарядов статического электричества. Каждый мешок имеет клапан или отверстие для заливки воды, перекрываемое клейкой лентой, и кромки с люверсами для крепления его к несущей балке. Эффективность водяных заслонов обеспечивается только тогда, когда плотность создаваемого в сечении выработки аэрозольного водяного облака не менее 40-45 кг/м, в противном случае происходит «проскок» пламени через него. Кроме того, подвеска к несущим конструкциям большого количества полиэтиленовых мешков с водой затрудняет передвижение людей и транспортных средств по данным выработкам и зачастую приводит к повреждению мешков и нарушению их герметичности.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности борьбы со взрывами газа и угольной пыли за счет обеспечения возможности увеличения количества сосудов с водой в заслоне.
Предложено устройство водяного заслона для подземных горных выработок, включающее сосуды из эластичного водонепроницаемого материала с клапанами для заливки воды и приспособлениями для возможности подвески их в выработке.
Отличием является то, что часть сосудов снабжена усиливающими полосами, выполненными путем частичного склеивания их противоположных стенок по вертикальной образующей, разделяющими сосуд по ширине на сообщающиеся между собой секции, при этом указанные сосуды соединены между собой по замкнутой схеме.
Отличием является также то, что соединенные между собой сосуды снабжены жесткими основаниями для установки их на почве выработки.
3
За счет предлагаемых отличий конструкция водяного заслона может содержать большое количество сосудов, часть из которых может быть подвешена к несущей балке или элементам крепи, т.е. установлена по известной схеме, а другая часть сосудов может быть объединена в отдельные группы по 3-5 сосудов, каждая из которых выполнена устойчивой за счет наличия укрепляющих полос на каждом сосуде, и может быть установлена или на почве выработки, или подвешена к каким-либо несущим элементам. Такое выполнение устройства позволяет увеличить плотность образовавшейся при срабатывании заслона двухфазной среды (аэрозоля) до 50 кг/м.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показан пример установки устройства водяного заслона в сечении горной выработки, на фиг.2 - общий вид сосуда, на фиг.3 - соединение трех сосудов с размещением их на почве.
Водяной заслон содержит сосуды с водой, изготовленные из полиэтилена толщиной 0,14 мм, обработанного по известной технологии.
Часть сосудов 1 выполнена известной конструкции и подвешена к несущей балке 2, установленной под кровлей выработки. Другая часть сосудов 3 изготовлена предлагаемой конструкции и служит для дополнения заслона известной конструкции с целью увеличения плотности водяного облака при срабатывании заслона или для удобства использования выработки.
Предлагаемый сосуд 3 изготовлен из полиэтиленовой пленки и содержит три сообщающиеся между собой секции А, В, С, разделенные усилительными полосами (зонами) 4, 5, и клапан 6 для заливки воды.
Усилительные полосы сформированы путем частичного склеивания по вертикальной образующей противоположных стенок сосуда с оставлением каналов 7, через которые секции сообщаются между собой. Верхняя кромка 8 сосуда может содержать люверсы 9 для подвески его к какой-либо несущей конструкции в выработке, например крепи или несущей балке, а боковые кромки 10 служат для соединения сосудов между собой и могут быть оборудованы отверстиями или люверсами. Для соединения, например, трех сосудов между собой по замкнутой схеме последовательно связывают гибкой связью или скобами кромки 10 сосудов с образованием треугольной призмы, устойчивость которой обеспечивается наличием вертикальных усиливающих полос (зон). Для предохранения данной конструкции от повреждения со стороны почвы выработки имеется жесткое основание 11, в которое устанавливают собранные сосуды или которое прокладывают под них. При необходимости собранная конструкция может быть подвешена к несущему элементу связью 12.
Принцип действия предложенного устройства не отличается от известного.
Ударная волна взрыва разрушает сосуды 1 и 3, при этом в выработке образуется тонкодиспергированная двухфазная преграда, при контакте с которой происходит гашение температуры и давления во фронте ударной волны.
Устройство водяного заслона обеспечивает эффективное подавление взрывов газа и угольной пыли в шахтах за счет возможности увеличения плотности двухфазной преграды путем установки дополнительных сосудов на почве горных выработок.