Устройство для изоляции подземной горной выработки

 

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для временной изоляции части шахтной вентиляционной сети при подземном пожаре . Цель изобретения - повышение эффективности изоляции горных выработок при пожарах за счет автоматического возведе: ния парашютообразного купола. Устройство имеет парашютообразный купол (ПК) 1 из воздухонепроницаемого материала, закрепленный по периметру его основания кольцевой уплотнитель (КУ)2 в виде герметичной эластичной трубки, которая частично заполнена легкокипящей жидкостью, температура вскипания которой равна 50-70°С. КУ 2 сообщен через запорный элемент 6 с источником газового наполнителя. При этом ПК 1 с КУ 2 в сложенном состоянии размещен в нише, выполненной в стенке выработки , за перфорированной перегородкой 10, установленной у стенки выработки. В стенке выработки также выполнены пазы для смывания ниши вентиляционным потоком и для укладки строп. Ниша отделена от горного массива слоем 9 теплоизоляции. При пожаре температура вентиляционного потока возрастает, что приводит к вскипанию жидкости в КУ 2 и повышению давления в ней, причем КУ 2 оказывает воздействие на запорный элемент 6, который открывается и сообщает источник газового наполнителя с КУ 2. Давление в нем возрастает, что приводит к разрушению перфорированной перегородки 10, а ПК 1 принимает в выработке рабочее положение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 8 3 1 (Л С VJ 00 Ю

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 F 1/14,5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819204/03 (22) 24.04.90 (46) 07,03.92. Бюл. N 9 (71) Институт технической теплофизики AH

УССР (72) Л.Б.Зимин, Ю.П.Золотаренко, Э,Н.Малашенко и В.П.Черняк (53) 622.455(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Гч 724774, кл. Е 21 F 1/14, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 785514, кл, Е 21 F 1/14.5/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для временной изоляции части шахтной вентиляционной сети при подземном пожаре. Цель изобретения — повышение эффективности изоляции горных выработок при пожарах за счет автоматического возведения парашютообразного купола. Устройство имеет парашютообразный купол (ПК) 1 из воздухонепроницаемого материала, заЯ,ь 1717842 А1 крепленный по периметру его основания кольцевой уплотнител ь (КУ)2 в виде герметичной эластичной трубки, которая частично заполнена легкокипящей жидкостью, температура вскипания которой равна 50-70 С, КУ 2 сообщен через запорный элемент 6 с источником газового наполнителя. При этом

ПК 1 с КУ 2 в сложенном состоянии размещен в нише, выполненной в стенке выработки, за перфорированной перегородкой 10, установленной у стенки выработки. В стенке выработки также выполнены пазы для омывания ниши вентиляционным потоком и для укладки строп. Ниша отделена от горного массива слоем 9 теплоизоляции. При пожаре температура вентиляционного потока возрастает, что приводит к вскипанию жидкости в КУ 2 и повышению давления в ней, причем КУ 2 оказывает воздействие на запорный элемент 6, который открывается и сообщает источник газового наполнителя с

КУ 2. Давление в нем возрастает, что приводит к разрушению перфорированной перегородки 10, а ПК 1 принимает в выработке рабочее положение. 1 з.п, ф-лы, 2 ил.

1717842

10

45

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для временной изоля ци>л части шахтной вентиляционной сети при подземном пожаре.

Известны различные конструкции временных парашютообразных перемычек, устанавливаемых в выработке при возникновении аварийной ситуации и уплотняющихся по периметру поперечного сечения за счет энергии движущейся вентиляционной струи. Недостатками укаэанных конструкций, являются недостаточная безопасность и низкая эффективность изоляции выработок, поскольку указанные технические решения предусматривают обязательное присутствие людей в аварийной зоне и необходимость затрат времени на доставку устройства в выработку и осуществление операций по его возведению, Целью изобретения является повышение эффективности изоляции горных выработок при пожарах за счет автоматического возведения парашютообразного купола, Поставленная цель достигается тем, что устройство для изоляции подземной горной выработки, включающее парашютообразный купол из воздухонепроницаемого материала, установленный с возможностью перекрытия поперечного сечения горной выработки, уплотнитель в виде герметичной эластичной трубки, закрепленной по периметру основания купола и сообщенной через запорный элемент с источником газового наполнителя, два пучка строп, расположенные по обе стороны от парашютообразного купола, соединенные с его основанием и стенками горной выработки, снабжено размещенной у стенки выработки перфорированной перегородкой, а в стенке выработки за перфорированной перегородкой выполнена ниша для размещения в ней парашютообразного купола с уплотнителем и источника газового наполнителя и пазы для омывания ниши вентиляционными потоком и для укладки строп, при этом уплотнитель частично заполнен легкокипящей >кидкостью и установлен с возможностью разрушения перфорированной перегородки при перекрытии поперечного сечения горной вы работки.

Поставленная цель достигается также тем, что температура вскипания легкокипящей жидкости равна 50 — 70 С.

На фиг. 1 изображено устройство для изоляции подземной горной выработки, поперечный разрез в сложенном состоянии; на фиг. 2- то же, вид сверху на горизонтальный разрез в рабочем состоянии.

Устройство включает парашютообразный купол 1 иэ воздухонепроницаемого материала, закрепленный у его основания кольцевой уплотнитель 2 в виде герметичной эластичной трубки, частично заполненной жидкостью; вскипающей при 50 — 70 С, стропы 3, разделенные на два пучка и прикрепленные к стенкам горной выработки по обе стороны купола при помощи элементов

4 крепления, Полость уплотнителя 2 соединена с источником 5 газового наполнителя, в качестве которого может быть использован баллон со сжатым воздухом, через нормально закрытый клапан 6, механически взаимодействующий с уплотнителем 2 при помощи контактной пластины 7. В сложенном состоянии купол 1 с уплотнителем 2 размещены в образованной в стенке выработки нише 8, отделенной от горного массива слоем 9 теплоизоляции, а от выработки— перфорированной перегородкой 10. В стенке выработки выполнены пазы 11 для смывания уплотнителя 2 вентиляционным потоком и укладки строп 3.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной температуре вентиляционной струи устройство находится в сложенном состоянии (фиг. 1), при котором купол 1 с уплотнителем 2 размещены в нише

8 между контактной пластиной 7 и перегородкой 10. При этом давление в полости уплотнителя 2 равно давлению окружающей среды и усилия, оказываемые уплотнителем

2 на пластину 7 и перегородку 10, недостаточны как для открытия клапана 6, так и для разрушения перегородки 10, Благодаря наличию перфорации перегородки и выполненных в стенке выработки пазов 11 отделенная от горного массива слоем 9 теплоизоляции ниша 8 постоянно проветривается движущейся по выработке вентиляционной струей. При возникновении подземного пожара температура струи растет, что влечет за собой нагрев и вскипание жидкости, содержащейся в полости уплотнителя 2. Давление в ней повышается и усилие, оказываемое уплотнителем на контактную пластину 7, достигает значения, достаточного для открывания клапана 6, но недостаточного для разрушения перегородки 10. Через открытый клапан 6 сжатый газовый наполнитель из источника 5 перетекает в полость 2, резко повышая давление в последней, что приводит к дальнейшему росту усилия, оказываемого уплотнителем 2 на перегородку 10 и ее разрушению. Далее благодаря различной дли1717842, 45

55 не строп 3 и наличию давления порядка 0,4

МПа полости кольцевого уплотнителя 2 кроме купола-1 придается жесткость, он .подхватывается вентиляционным потоком и, плотно облегая периметр поперечного сече- 5 ния выработки (включая нишу 8), занимает рабочее положение (фиг. 2).

Предлагаемое ограничение температуры вскипания жидкости в полости диапазоном 50 — 70 С обусловлено динамикой роста 10 температуры вентиляционной струи при распространении пожарных газов для верхней границы и недопущением срабатывания устройства при случайном местном нагреве для нижней границы диапазона. 15

Описанная последовательность работы зая вляемого устройства может быть обеспечена при использовании в качестве жидкости, частично заполняющей полость кольцевого уплотнителя, таких веществ, как 20 ацетом (СзНвО), метиловый спирт (СН О) или метил циклопентан (СвН >z), вскипающих при температуре соответственно 56,1; 64,5 и 71,8 С. Упомянутые жидкости в требующихся для работы устройства количествах 25 (порядка 0,3 кг) не могут оказать на атмосферу выработки (в случае разрыва уплотнителя) заметных вредных воздействий как при нормальных условиях, так и в случае термического разложения. 30

В качестве материала для разрушаемой перегородки 10 может быть использована полиэтиленовая пленка необходимой толщины.

Выбор мест расположения предлагае- 35 мого устройства в шахтной вентиляционной сети определяется планами ликвидации аварий в зависимости от конкретной топологии, режимов отработки шахтного поля и должен в случае аварии обеспечивать воз- 40 можность изоляции или изменения режима проветривания аварийных участков.

Использование устройства исключает необходимость присутствия людей в аварийной выработке, а также затраты времени на его доставку и ручную установку, благодаря чему существенно повышается эффективность изоляции горных выработок, Формула изобретения

1, Устройство для изоляции подземной горной выработки, включающее парашютообразный купол из воздухонепроницаемого материала, установленный с возможностью перекрытия поперечного сечения горной выработки, уплотнитель в виде герметичной эластичной трубки, закрепленной по периметру основания купола и сообщенной через запорный элемент с источником газового наполнителя, два пучка строп, расположенных по обе стороны от парашютообразного купола, соединенных с его основанием и стенками горной выработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности изоляции горных выработок при пожарах за счет автоматического возведения парашютообразного купола, оно снабжено размещенной у стенки выработки перфорированной перегородкой, а в стенке выработки за перфорированной перегородкой выполнена ниша для размещения в ней парашютообразного купола с уплотнителем и источника газового наполнителя и пазы для омывания ниши вентиляционным потоком и для укладки строп, при этом уплотнитель частично заполнен легкокипящей жидкостью и установлен с возможностью разрушения перфорированной перегородки при перекрытии поперечного сечения горной выработки.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что температура вскипания легкокипящей жидкости равна 50 — 70 С, 1717842

Фиг.я

35

50

Составитель Л.Зимин

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Н.Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 863 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5