ПРОТИВОВЗРЫВНОЕ ЗАГРАЖДЕНИЕ ИЗ ДВОЙНЫХ ВОДЯНЫХ КАРМАНОВ
ANTI-EXPLOSION BARRIER FROM DOUBLE WATER POCKETS

Изобретение относится к противовзрывному заграждению для подземных горных работ и туннелестроения, состоящему из подвешенных на проходящих перпендикулярно продольному направлению штрека несущих штангах водяных карманов рукава, выполненного из полимерной пленки, с загрузочным отверстием, которые помещены на несущие штанги или имеют клапан для вставки для соединяемой посредством s-образных несущих крючков с несущей штангой промежуточной штанги и, которые после подвешивания заполнены водой или другим жидким, гасящим взрывное пламя и охлаждающим огнетушащим средством.
Противовзрывные заграждения используются в подземных горных работах, а также в туннелестроении там, где существует опасность взрыва, то есть, в частности, вследствие воспламенившегося рудничного газа. Противовзрывные заграждения сооружены таким образом, что пыль горной породы или вода под действием взрывной волны высвобождаются, так что последующее воспламенение гасится, а также в значительной степени охлаждается, при этом указанный рудничный воздух становится безопасным. Известны Противовзрывные заграждения, у которых друг за другом, на проходящих перпендикулярно продольному направлению штрека несущих штангах расположены площадки, на которых складирована пыль горной породы. Далее известны такие Противовзрывные заграждения, в которых пыль горной породы удерживается в специальных пластиковых пакетах, которые под действием взрывной волны разрываются таким образом, что мелкозернистая пыль горной породы распределяется в рудничном воздухе таким образом, что происходит желаемое гашение пламени. Далее известны пластиковые сосуды, которые расположены на площадках и заполнены водой, и под действием взрыва и взрывной волны сбрасываются таким образом, что вода распределяется по штреку. Новейшей разработкой является удержание воды в пластиковых карманах или водяных карманах, когда водяные карманы разрываются, и вода равномерно распределяется по периметру. В этот карман заливается ровно 40 литров воды, причем преимуществом этих водяных карманов является то, что однажды залитая вода не может со временем испариться, так что такие Противовзрывные заграждения в форме водяных карманов всегда «активны». Если такие Противовзрывные заграждения со своими водяными карманами должны быть перемещены, или по каким-либо другим причинам они могут быть демонтированы, то наполненные водой водяные карманы уничтожаются, что при известных условиях создает проблемы для окружающей среды. Недостатком является, кроме того, и то, что описанные водяные карманы наполняются через загрузочное отверстие после того, как осуществлено их обматывание вокруг несущих штанг. С целью исключения этого обматывания разработали водяные карманы, которые просто уложены на несущие штанги и образуют что-то типа двойных карманов, причем концы рукава обращены к пласту почвы. Такие карманы могут быть легко сброшены с несущих штанг, причем обеспечиваемая посредством таких водяных карманов защита не достаточно надежна. Тогда разработали водяные карманы, в центре которых предусмотрен клапан для вставки, через который проводится несущая штанга или же трос. И у этих двойных водяных карманов концы рукавов также расположены с ориентацией в направлении пласта почвы. У всех этих водяных карманов недостатком является то, что и они, как правило, не пригодны в случае перемещения всего противовзрывного заграждения в целом.
В основе изобретения лежит, поэтому, задача создания противовзрывного заграждения, имеющего водяные карманы, которые можно легко смонтировать, прежде всего, наполнить, а, в случае необходимости быстро и просто перевесить.
Задача решена в соответствии с изобретением посредством того, что рукав из полимерной пленки с обеих сторон с образованием сквозного, закрывающего одновременно рукав с концевой стороны клапана для вставки заварен, ушит или прострочен, а с концевой стороны имеет, по меньшей мере, по одному загрузочному отверстию, при этом вставленные промежуточные штанги выполнены с возможностью совместного размещения на s-образных несущих крючках.
Необходимые для закрытия рукава из полимерной пленки сварные швы или другие швы одновременно используются и для того, чтобы образовать клапан для вставки, то есть они однократно сгибаются, а затем свариваются, сшиваются или застрачиваются со стенкой рукава. В этот клапан для вставки вставляется затем промежуточная штанга или обе промежуточные штанги, и укладываются на так называемом «мясном» крючке, который другой своей частью подвешен на соответствующей несущей штанге. Такие s-образные несущие крючки предусмотрены с обеих сторон, так что обеспечивается надежное подвешивание. Так как выполненный таким образом шов не подвергается нагрузке со стороны давления воды, то не нужно опасаться проявлений негерметичности в этой зоне. Оба клапана для вставки, которые образуют соответствующий конец рукава, являются наиболее высокими местами, и вода стоит в обеих частях кармана или в отогнутом соответствующим образом водяном кармане таким образом, что нет опасности непреднамеренного выхода воды или другого огнегасящего средства. Предпочтительным при этом является, в частности, легкий монтаж, так как лишь промежуточные штанги должны быть введены в соответствующие клапаны для вставки, и затем подвешены на s-образных несущих крючках, после чего загрузочные отверстия на обоих концах оказываются подготовленными для заливки воды. Если этот водяной карман затем перевешивается или же он должен быть использован еще раз по другому назначению, то лишь одна из промежуточных штанг должна быть поднята и спущена вниз, так чтобы вода вышла затем через нижнее загрузочное отверстие и, вышла относительно быстро, в зависимости от размера этого загрузочного отверстия. Весь водяной карман в целом, то есть рукав из полимерной пленки, может быть затем без проблем снова подвешен и заполнен новой порцией воды.
При работе с такого рода рукавами из полимерной пленки преимущественным образом используют сварные швы. При таких сварных швах мала вероятность опасности того, что при соответствующей перегрузке произойдет разрыв шва. Для изготовления такого сварного шва предусмотрено, что сначала концы рукава однократно загибаются с образованием клапана для вставки, причем изобретение в дополнение к этому предусматривает то, что концы рукава с образованием четырехкратного сварного шва сварены со стенкой рукава с образованием клапанов для вставки.
При таком четырехкратном сварном шве все четыре наложенные друг на друга пленки рукава из полимерного материала эффективно соединяются друг с другом, причем, тем самым обеспечивается высокая грузоподъемность, за счет которой вставленные промежуточные штанги получают возможность равномерно переносить необходимые усилия и передавать их далее через s-образные несущие крючки на несущие штанги.
Другим предпочтительным вариантом выполнения изобретения является вариант, при котором концы рукава сварены, соответственно, с образованием двойного сварного шва и когда под двойным сварным швом образованы проходные отверстия для формирования клапанов для вставки. В данном случае просто берутся оба конца рукава, без предварительного загиба с образованием клапана для вставки, и просто прочно соединяются друг с другом на конце посредством этого двойного сварного шва. Чтобы иметь возможность провести промежуточную штангу, изготавливаются проходные отверстия, то есть пленка в этой зоне разрезается, причем эти проходные отверстия предпочтительным образом одновременно могут использоваться также и в качестве загрузочных отверстий и выпускных отверстий. Так как эти проходные отверстия предусмотрены с обеих сторон конца рукава, то, в соответствии с этим, вода, в случае необходимости, может быстро сливаться из закрытого, в противном случае, рукава из полимерного пленки.
Возможно сформировать особый тип захватов, чтобы передвигать там промежуточные штанги. В соответствии с изобретением предусмотрено, что к концам рукава из полимерной пленки присоединены имеющиеся клапаны для подвешивания, которые сформированы и расположены в группе по типу клапанов для вставки для s-образных несущих крючков. То есть можно либо продвигать промежуточную штангу через клапаны для подвешивания, либо непосредственно подвешивать ее на несущих крючках. При этом выявляются, однако, вредоносные местные нагружения и, к примеру, при объеме в 40 литров, в таком водяном кармане образуются неравномерные нагружения по бокам и в центре, так что постоянно существует опасность того, что эти клапана для подвешивания оборвутся. Поэтому, эти клапаны для подвешивания должны быть очень широкими, так чтобы описанные далее решения с клапаном для вставки могли быть более целесообразными.
Если требуется быстро и более-менее надежно соединить описанные клапаны для подвешивания с концами рукава, то предпочтительным является, когда клапаны для подвешивания установлены при изготовлении двойного или четырехкратного сварного шва на рукаве. Тогда относительно короткий сварной шов или же другой шов должен взять на себя значительное нагружение и даже в том случае, если переходить к тому варианту, чтобы, к примеру, особым образом сварить или каким-либо другим способом соединить выступающие концы с рукавом.
Для наполнения соответствующего водяного кармана водой или другим огнегасящим средством предпочтительным является, если на внешней стороне рукава под каждым клапаном для вставки и двойным или четырехкратным сварным швом пробито или вырезано загрузочное отверстие. Это является преимуществом, в частности, в том случае, если, соответственно, лишь наружная стенка рукава оснащена таким загрузочным отверстием, так как при введении рукава исключено проведение через другую стенку, и можно гарантировать всегда надежную заливку воды. Предпочтительной является, однако, также пробивка этих загрузочных отверстий сбоку, так как тогда рукав сам может быть всегда введен достаточно глубоко, без удара о противоположную стенку, так что работа может осуществляться и при использовании сравнительно больших рукавов.
Следует учесть, что создаются отдельные проходные отверстия для промежуточных штанг, которые затем могут одновременно использоваться и для подачи воды, а также и для слива воды. В дополнение к этому изобретение предусматривает то, что проходные отверстия для образования клапанов для вставки одновременно выполнены соразмерными для приема заправочного шланга. Такой вариант выполнения имеет преимущество, заключающееся в том, что необходимая вода может быть очень быстро залита с обеих сторон или же через все четыре проходных отверстия в рукаве. Тем самым, уменьшается время переоснащения для такого рода противовзрывных заграждений и достигается преимущество в том, что при подвешивании соответствующих водяных карманов находящаяся там вода может быть слита за исключительно короткое время. Кроме того, такое боковое отведение воды дает преимущество в том, что обслуживающий персонал не подвергается воздействию сливающейся воды.
Вместо формирования отдельных проходных отверстий путем вырезов в рукаве, изобретение предусматривает далее то, что для образования каждого загрузочного отверстия углы рукава с одной стороны разрезаны или отрезаны. В результате обрезки угла формируется как загрузочное отверстие, так и проходное отверстие, и соответствующий водяной карман может быть в короткий срок подвешен. Для этого предусмотрено то, что все четыре угла сваренного рукава разрезаны или отрезаны с образованием загрузочного или, в случае необходимости, также и проходного отверстия. Таким образом, соответственно, в углах появляются отверстия, через которые могут быть проведены промежуточные штанги, через которые может заливаться, а также сливаться вода.
При двойных сварных швах, однако, предпочтительным может являться, когда дополнительно к принимающим промежуточные штанги, а также несущие штанги с обеих сторон рукава несущим крючкам предусмотрен один или несколько, добавочно проведенных через стенку рукава дополнительных крючков. Как правило, будет достаточно, если по центру между обоими боковыми несущими крючками предусмотрен такой дополнительный крючок; в исключительных случаях это могут быть, однако, и два или три несущих крючка, распределенные по всей длине конца рукава. Полученное в результате введения дополнительного крючка отверстие в стенке рукава не представляет собой никакой проблемы, так как находится в зоне, где, таким образом, имеется две или четыре стенки. В предпочтительном варианте выполнения промежуточные штанги могут не прогибаться и при соответственно большом весе, к примеру, в 40 литров, и растягивающие усилия распределены тогда по стенке рукава настолько благоприятным образом, что не происходит разрыва пленки.
Изобретение отличается, в частности, тем, что образован водяной карман, который совместно с другими карманами образует противовзрывное заграждение и у которого за счет целенаправленно сформированных клапанов для вставки оба конца рукава используются для подвешивания всего водяного кармана на промежуточных штангах. Вес заливаемой впоследствии воды распределяется при этом настолько равномерно, что ни в зоне клапана для вставки, ни расположенной там штанги не могут возникнуть перегрузки. Так называемые двойные водяные карманы могут легко монтироваться, причем через образованные в зоне концов рукава клапаны для вставки или каналы проводятся промежуточные штанги, чтобы затем позиционировать двойные водяные карманы в провисшем вниз положении в зоне вершины пласта штрека. В зоне концов рукава для образования проходных отверстий, а также загрузочных отверстий, выполнены вырезы, так чтобы при наличии самого простого соединительного шва промежуточные штанги могли быть легко введены. Тем самым, можно добиться быстрого монтажа этих двойных водяных карманов, одновременно, однако, и легкого демонтажа, если он будет необходим по каким-либо причинам. Затем, выполненные сбоку проходные отверстия отличаются предпочтительным образом, так как за счет подвешивания с одной стороны двойного водяного кармана вода из двойного водяного кармана может быть быстро и целенаправленно слита. Так впервые стало возможно без больших затрат снимать установленное по ошибке не в том месте противовзрывное заграждение и заново подвешивать его в нужном месте назначения. Также впервые такие двойные водяные карманы могут быть без проблем возвращены в первоначальное состояние для повторного целенаправленного использования их в другом месте.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - двойной водяной карман с четырехкратным сварным швом;
фиг.2 - конец рукава в увеличенном масштабе;
фиг.3 - водяной карман рукава из полимерной пленки в разложенном состоянии,
фиг.4 - два конца рукава с двойным сварным швом и со вставленными промежуточными штангами, в увеличенном масштабе;
фиг.5 - водяной карман, подвешенный на промежуточных штангах, и проведенные через проходные отверстия заправочные шланги,
фиг.6 - концевая зона двойного водяного кармана в увеличенном масштабе, причем здесь, соответственно, отдельные загрузочные отверстия выполнены сбоку, и
фиг.7 - самоопорожняющийся водяной карман с дополнительным S-образным крючком.
На фиг.1 показано противовзрывное заграждение 1, состоящее из рукава, выполненного из полимерной пленки, который с другими, аналогично выполненными рукавами 4 из полимерной пленки может быть подвешен на несущей штанге 2. Этот рукав 4 образует так называемый двойной водяной карман 5, причем рукав 4 обоими своими концами 15 используется для подвешивания, в то время как выпуклость указывает в направлении не изображенного здесь пласта почвы. В верхней зоне предусмотрены загрузочные отверстия 6, 6', через которые заливается необходимая вода 11. Фиг.1 демонстрирует такой двойной водяной карман 5, уже наполненный водой. Концы 15 рукава соответствующим образом загнуты, при этом образуется клапан 7 для вставки или канал, через который могут быть проведены промежуточные штанги 10, 10', чтобы таким образом иметь возможность осуществить подвешивание двойных водяных карманов 5 посредством s-образных несущих крючков 8, 9 на несущей штанге 2. Изображение в соответствии с фиг.1 поясняет, что такой двойной водяной карман 5 может быть подвешен сравнительно быстро и просто, если после сгибания рукава 4, посредством нанесения четырехкратного сварного шва 16, образованы клапаны 7, 12 для вставки. В эти клапаны 7, 12 для вставки или в каналы, как уже упоминалось ранее, вводятся промежуточные штанги 10, которые затем, обе, располагаются на s-образных несущих крючках 8, 9. Примерно при 40 литрах необходимого объема воды обе части 13, 14 кармана раздуваются, если через загрузочные отверстия 6, 6' залита вода 11. Если нужно вернуть двойной водяной карман 5 в исходное состояние, или перестроить все это противовзрывное заграждение, или переместить его в какое-либо другое место, один из концов 15 рукава или соответствующая промежуточная штанга 10 только лишь снимаются с s-образного несущего крючка 8, так что залитая ранее вода 11 может вытечь затем через загрузочные отверстия 6, 6'. Изготовление такого четырехкратного сварного шва 16 сравнительно дорого, так как одновременно должны быть сварены, то есть, соединены друг с другом четыре расположенных друг на друге слоя пленки. Для этого необходимы специальные инструменты. Стенка кармана довольно тонкая, то есть примерно 150 мкм, однако, такие четырехкратные сварные швы 16 отличаются тем, что и при соответствующей нагрузке являются довольно прочными.
Фиг.2 демонстрирует, в частности, клапан 7 для вставки в увеличенном масштабе, причем становится очевидно также, что сформированный четырехкратный сварной шов 16 проложен на расстоянии от края 18 конца 15 рукава.
Фиг.3 демонстрирует в разложенном виде выполненный из полимерной пленки рукав 4, у которого концы 15, 15' рукава за счет складывания и формирования четырехкратного сварного шва 16 образуют продольно проходящий клапан 7, 12 для вставки, через который легко и надежно могут быть проведены промежуточные штанги 10, 10', чтобы затем, посредством расположения рядом друг с другом, образовать двойной водяной карман 5, который может быть помещен на s-образные несущие крючки 8, 9. Загрузочные отверстия 6, 6' предусмотрены в данном случае по центру, причем тогда необходимо обратить внимание на то, что прорезается только передняя стенка 17 рукава, а не задняя стенка, так чтобы потом при заливке воды 11 рукав не мог прорваться.
Фиг.4 демонстрирует более простой вариант выполнения, при котором в зоне конца 15 рукава образован только один двойной сварной шов 19 для соединения друг с другом обеих стенок рукава. Ниже двойного сварного шва 19 образованы проходные отверстия 20, 21, к примеру, стенка 17 рукава в данном месте соответствующим образом вырезана. Через выполненные таким образом проходные отверстия 20, 21 вводится соответствующая промежуточная штанга 10, которая затем надежно принимает на себя соответствующий вес и через s-образные крючки 8, 9 передает его на несущую штангу 2.
Упомянутые выше проходные отверстия 20, 21 служат одновременно и в качестве загрузочных отверстий, о чем впоследствии речь пойдет более детально. От отдельных загрузочных отверстий можно тогда предпочтительным образом отказаться.
Фиг.5 демонстрирует двойной водяной карман 5 в соответствии с фиг.1 и 2. Позициями 22, 23 обозначены клапаны для подвешивания, которые могут использоваться вместо сквозных клапанов 7 для вставки. Разумеется, далее указывается на то, что эти клапаны 22, 23 для подвешивания легко могут привести к неравномерному нагружению промежуточной штанги 10 а, тем самым, и всего противовзрывного заграждения 1 в целом. Проходные отверстия 20, 21 или клапаны 7, 12 для вставки рассчитаны таким образом, чтобы обозначенные позициями 26, 26' заправочные шланги могли быть одновременно введены для заполнения двойного водяного кармана 5 водой 11. Эти большие загрузочные отверстия 6, 6' могут быть образованы, в частности, и посредством того, что в стенке 17 рукава размещаются дополнительные вырезы. Вышесказанное поясняет фиг.7, причем посредством соответствующих вырезов и формообразования одновременно достигается и то, что получаются относительно большие отверстия для вхождения промежуточной штанги 10, а также для заполнения водой 11. На «статику» двойного водяного кармана 5 не оказывается при этом негативного воздействия.
Как уже пояснено на фиг.5, фиг.6 демонстрирует в увеличенном изображении тот факт, что все четыре угла 28, 28', 29, 29' рукава в концевой зоне рукава 4 снабжены загрузочными отверстиями 6 вследствие того, что углы 28, 29 рукава отрезаны. В данном случае весь двойной водяной карман 5 в целом подвешен лишь за одну сторону, так что залитая ранее вода 11 может быстро и надежно выйти через относительно большие проходные отверстия 20, 21.
Видно, что на внешней стороне 25 рукава 4 нет таких отверстий, они выполнены, соответственно, только лишь в углах 28, 29 рукава.
В варианте выполнения согласно фиг.7 соответствующая промежуточная штанга 10 или 10' целенаправленно поддерживается посредством дополнительного крючка 30, который в дополнение пропущен через стенку 17 рукава. Благодаря этому, дополнительно поддерживается проведенная промежуточная штанга 10' и надежно предотвращается провисание всего двойного водяного кармана 5 в целом.
Наряду с выпускными отверстиями, которые одновременно являются и загрузочными отверстиями 6 или 20, 21, также имеется возможность присоединить к нижнему краю двойного водяного кармана 5 клапан 33. Этот клапан 33 может, в случае необходимости, открываться тогда, когда, к примеру, двойные водяные карманы 5 располагаются неблагоприятным образом и оказываются недоступны без использования лестницы. Клапан 33 может быть снабжен шнуром для облегчения процесса открывания. Этот клапан 33 показан на фиг.5.
Все перечисленные признаки, и те, о которых можно сделать вывод только на основании чертежей, по одному или в комбинации друг с другом рассматриваются как существенные с точки зрения изобретения.