УСТРОЙСТВО ИНЕРТИЗАЦИИ ПРИЗАБОЙНОГО ПРОСТРАНСТВА
DEVICE FOR INERTISATION BOTTOMHOLE SPACE

Изобретение относится к области ведения взрывных работ в горной промышленности и предназначено для обеспечения предварительной инертизации призабойного пространства горных выработок с помощью распыления сыпучего или жидкого огнетушащего состава перед взрывом шпуровых, скважинных зарядов инициируемых устройствами неэлектрической системы инициирования при ведении взрывных работ в угольных шахтах, опасных по газу или пыли.
Известно устройство инертизации призабойного пространства (патент на изобретение РФ №2231648), содержащее контейнер с инертизирующим веществом внутри которого расположен метательный заряд-распылитель и предохранительный электродетонатор. Инициирование ударно-волновых трубок (УВТ) устройств неэлектрической системы инициирования, располагающихся в заряде-распылителе или вне корпуса устройства инертизации осуществляется детонирующим шнуром (ДШ). Недостатком данного устройства является, использование ДТП для инициирования УВТ устройств неэлектрической системы инициирования находящихся вне корпуса устройства инертизации, в результате чего не исключена возможность одновременного инициирования УВТ и газопылевой смеси, заполняющей полости и пространство между УВТ и потоком продуктов детонации метательного заряда-распылителя.
Известно устройство для инертизации пылегазовой атмосферы при взрывных работах (патент на полезную модель РФ №164577), содержащее толстостенный стальной контейнер с устьем, перекрытым двустворчатой дверцей, внутри которого расположен вышибной заряд, состоящий из высокопредохранительного взрывчатого вещества и распыляемый ингибитор. Недостатком данного устройства является трудоемкость изготовления вышибного заряда и установка его на требуемом расстоянии от забоя и под определенным углом к груди забоя. Использование разных средств инициирования для подрыва устройства инертизации и комплекта шпуровых зарядов, в случае отказа инициирования устройства инертизации произойдет воспламенение газопылевой смеси.
Прототипом заявляемого изобретения является устройство инертизации призабойного пространства (патент на изобретение РФ 2301894), содержащее контейнер с инертизирующим средством и распыляющим зарядом, который со всех сторон окружен инертизирующим средством. В крышке устройства расположено гнездо с фиксатором для размещения в нем предохранительного электродетонатора. Недостатком данного устройства является узел соединения предохранительного электродетонатора с зарядом, распыляющим инертизирующее средство, который усложняет конструкцию данного устройства. Стенка капсюльного гнезда или грязь, попавшая в капсюльное гнездо узла соединения, снижает мощность инициирующего импульса предохранительного электродетонатора, в результате чего сохраняется большая вероятность отказа.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности функционирования, повышение технологичности и снижение материальных и трудовых затрат при изготовлении, повышение безопасности и технологичности применения, повышение качества, эффективности и экономичности взрывных работ.
Технический результат достигается тем, что контейнер устройства инертизации заполнен сыпучим или жидким инертизирующим средством, например огнетушащим порошком ИСТО-1 или жидким огнетушащим составом BONTEL. Порошок огнетушащий ИСТО-1 предназначен для тушения в горных выработках угольных и сланцевых шахт пожаров класса А (твердые горючие вещества), В (жидкие вещества), С (газообразные вещества) и электроустановок под напряжением до 1000 В, Представляет собой безопасную для окружающей среды и человека дисперсную смесь минеральных солей со специальными добавками, обладает высокой огнетушащей способностью. Токсических воздействий при обращении и использовании во время пожара нет. Жидкий огнетушащий состав BONTEL предназначен для тушения в горных выработках угольных и сланцевых шахт пожаров класса А (твердые горючие вещества), В (жидкие вещества), С (газообразные вещества) и Е (электрооборудования под напряжением). Представляет собой смесь органических соединений абсолютно безопасных для человека и окружающей среды. Токсических воздействий при обращении и использовании во время пожара нет. Контейнер при необходимости может быть заполнен инертизирующим средством, находящимся в сыпучем или жидком виде, которые могут быть размещены в эластичной оболочке. В центре дна корпуса контейнера выполнено отверстие в форме ступенчатого цилиндра, а в центре крышки контейнера выполнено отверстие в форме цилиндра с продольным пазом для размещения проводов предохранительного электродетонатора (ЭД). Отверстия в центре дна корпуса и центре крышки контейнера вместе с трубкой, изготовленной из бумаги, образуют сквозной канал для размещения пучка УВТ неэлектрической системы инициирования обеспечивающий необходимую герметичность контейнера. Распыляющий заряд состоит из отрезка ДШ с предохранительным ЭД, намотанного на пластмассовый каркас. Пластмассовый каркас представляет собой полый тонкостенный цилиндр с внутренними продольными ребрами в количестве не менее трех штук и расположен снаружи трубки, в результате чего между трубкой и распыляющим зарядом создается пространство, заполненное инертизирующим составом. Провода предохранительного ЭД выведены наружу через паз в цилиндрическом отверстии крышки контейнера.
Сущность предложенных решений поясняется чертежами.
На фиг. 1 показано устройство инертизации призабойного пространства с распыляющим зарядом намотанным на пластмассовый каркас расположенный снаружи трубки, где 2 - предохранительный электродетонатор, 3 - инертизирующее средство, 4 -корпус контейнера, 5 - крышка контейнера, 6 - отверстие в крышке контейнера, 7 - пучек УВТ, 8 - паз, 9 - провода предохранительного ЭД, 10 - сквозной канал, 11 - трубка, 12 -лента с липким слоем, 13 - отрезок ДШ, 14 - отверстие в дне корпуса контейнера, 15 -каркас для намотки ДТП, 16 - продольное ребро каркаса.
Устройство инертизации призабойного пространства с распыляющим зарядом, состоящим из отрезка ДШ намотанного на каркас расположенный снаружи трубки, сущность решений которого описана выше и поясняемая фиг. 1 работает следующим образом. Устройство инертизации располагается вблизи груди забоя. Пучок УВТ 7 устройств неэлектрической системы инициирования размещается в сквозном канале 10, провода предохранительного ЭД 9 монтируются в электрическую взрывную сеть. Затем, предохранительным ЭД 2 инициируется распыляющий заряд, состоящий из отрезка ДШ 13 намотанного на каркас 15. Распыляющий заряд одновременно распыляет инертизирующее средство 3 в призабойном пространстве и инициирует пучок УВТ в сквозном канале. Опасная газопылевая смесь, находящаяся в пространстве горной выработки, сквозном канале устройства инертизации и между УВТ в пучке сжатая потоком продуктов взрыва смешанным с инертизирующим средством полностью исключает возможность ее воспламенения. Этим и завершается работа устройства инертизации.
Вышеперечисленные конструктивные изменения обеспечивают следующие преимущества:
- ступенчатое цилиндрическое отверстие, расположенное в дне корпуса контейнера и цилиндрическое отверстие с продольным пазом для размещения проводов предохранительного ЭД, расположенное в крышке контейнера, вместе с трубкой, изготовленной из бумаги, образуют сквозной канал, что упрощает конструкцию контейнера, повышает его герметичность, делает его более технологичным в изготовлении;
- расположение ЭД внутри контейнера защищает его от повреждений и исключает выдергивание ЭД из контейнера при монтаже взрывной сети, что повышает надежность инициирования распыляющего заряда и инициирования УВТ устройств неэлектрической системы инициирования;
- возможность заполнения контейнера экологичным и безопасным сыпучим или жидким инертизирующим средством, которые могут быть размещены в эластичной оболочке, делает инертизацию призабойного пространства более эффективной и безопасной.
Устройство инертизации изготавливается в заводских условиях, технологично в применении, повышает эффективность и безопасность взрывных работ.
3
Испытания устройства инертизации призабойного пространства, предлагаемой конструкции были проведены в опытном штреке заполненном метано-воздушной смесью с содержанием метана 8,5-9,0% (объем камеры 10 м) с помощью устройства инертизации были взорваны серии зарядов бризантных ВВ массой 30 г и 75 г. Результаты испытаний показали полное отсутствие воспламенения метана и надежное инициирование пучков УВТ устройств неэлектрической системы инициирования.