Способ создания водяной предохранительной завесы и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскии

Социалистическик

Реслублик (>>) 609916 (6t) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 1901.77 (21) 2444673/22-03 с присоединением заявки Ph— (23) Ириоритет (43) Опубликовано 0506.78,5толлетень ЭЙ 21

Е 21 F 5/14

Государотвениый иоиитет

Совета Миниотроа СССР по девам изобретеиий и отирытий (63) УДК

622.807.2 (088.8) (45) Дата оп бликования описания 1105.78 (72) Авторы изобретения

В.И. Стикачев и П.А, Воронин

Государственный макеевский ордена Октябрьской революции

Я) Заявитель научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВОДЯНОЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ЗАВЕСЫ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ а выработки от взрывоопасных газов и пыли, Цель изобретения — создание однородного дисперсного состава по всей ,зоне действия завесы и увеличение этой зоны, Предлагаемый способ отличается от известного тем, что вокруг водяной завесы создают воздушный поток, скорость которого превышает скорость диспергированных частиц воды.

Изобретение относится к горной про енности, преимущественно для преотвращения взрывов газо- и пылевоэ ушных смесей при взрывных работах в ахтах, опасных по газу или пыли. 5

Предотвращение взрывов газо- и пылеВоздушных смесей обеспечивается комплексом мер взрывозащиты, одной иэ которых является создание водяной предо - анительной завесы в забоях горных вье- 10 аботок. Известен способ создания водяной предохранительной;:завесы взрывно дис; пергированием воды из полиэтиленовых сосудов, а также механическим диспер- >5

Гированием воды с помощью распылитеЛей (1) .

Известен способ для создания водяной предохранительной завесы для борь бы со взрывами газа и пыли, заключаю- 26 щийся в диспергировании- воды распылителями,,а также и устройство для осу ществления способа, включающее кольце

Мой коллектор с установленными на неь|: распылителями (2).

Недостатком известного способа яв ляется неоднородность дисперсного состава завесы по всей зоне ее действия, кроме того, длина защитной эоны не обеспечивает полного перекрытия,забоя

Такой способ осуществляется устрой,ствоМ, которое снабжено воздушным эжектором, состоящим иэ конфузора, горловины и диффузора, кольцевой кол. лектор размещен у устья диффуэора, отношение:, диаметра коллектора к днам тру устья диФФузбра не менее 1:2, ар отношение углов раствора сопел распы лителей .и да фуэ ща ие менее 1 з 1;

На чертеже изображена схема устроЯства для осуществления способа создания водяной предохранительной завесы . устройство содержит воздушный эжеКтор, состоящий из конфузора 1, горловины 2 и диффузора. 3, у устья которого концентрически размещены кольце4 вой коллектор 4 к установленные на .нем распылители 5.

При подаче сжатого воздуха в конфуэор 1 эжектора и воды к распылителям 5 за диффузором 3 образуется полйй вращающийся воздушный поток 6, Во,лость которого заполнена диспергированной жидкостью 7. Движущийся в полости воздушного потока 6, имеющей пониженное атмосферное давление, факел диспергированной жидкости 7 на определенном расстоянии от эжектора перекры- (0 вает сечение выработки 8 и заполняет ее призабойное пространство.

Дальнобойность и направленность воздушного потока, а также создание в его полости пониженного атмосферногф g давления,обеспечивается воздушным эжектором. В целях сохранения аэродинамических характеристик эжектора коллектор 4 с распылителями 5 установлены на выходе устья диффузора 3, при этом отношение диаметра коллектора к диаметру устья диффузора выбрано не менее

1:2, а отношение углов раствора сопел распылителей и диффузора не менее 1:1

Давление сжатого воздуха выбирают

26 таким, чтобы скорость движения воздуш-. ного потока превышала скорость движения факела. диспергированной жидкости.

Исходя иэ реальных шахтных условий, осуществление предлагаемого способа наиболее эффективно при давлении сжато- го воздуха 4-6 кгс/см и давлении воды

3-5 кгс/см. Диаметр факела диспергированной жидкости в сформированной его зоне не должен превышать диаметра воздушного потока в этой зоне. Причем, в 6 целях исключения прорыва пламени через водяную завесу факел распыленной водй должен прекрывать сечение выработки не менее чем в 2,0 м от забоя.

Предлагаемый способ по сравнению с 40 иэвестньжн значительно повышает водность, однородность дисперсного сос.тава по всей. зоне действия завесы. Это обусловлено тем, что окружение факела воздушным потоком препятствует выпадению жидкости эа его пределы, вследствие чего водность завесы увеличивается. Вместе с тем выпадающие (в основном крупные) частицы жидкости, достигнув внутренней границы воздушного потока, эжектируются и дробятся им.

Такое вторичное дробление усредняет и в итоге увеличивает степень диспергиро-. вания капель в создаваемой водяной завесе. с5

Окружение факела жидкости и распы лителей воздушньм потоком или инертныл газом обеспечивает, кроме того, снижение концентрации метана в облас ти взрывания шпуровых зарядов, так как исключается эжектирование атмосферы выработки при работе распылителей

Кроме того, это снижение обеспечивается подачей вместе с диспергированной жидкостью дополнительно в забой выработки значительного количества воздуха.

Использование предлагаемого спосо а создания предохранительной завесы об спечивает по сравнению с существующим способами увеличение защитной зоны предохранительной среды s 1,6 — 2,0 раз, ее водности в 2,0 - 2,5 раза и степень диспергирования и однородность частиц воды в завесе в 1,5 раза. Такое значительное повышение взрывопредотвращающих показателей водяной предохранительной завесы при минимальном давлении воды, равном 3 кгс/см> обеспечивает есьма широкую область применения предагаемого способа на шахтах, опасных о газу и пыли, поскольку давление в шахтном водопроводе, как правило, не превышает 5 кгс/см

Формула изобретения

1. Способ создания водяной предохранительной завесы для борьбы со взрывами газа и пыли, заключающийся в диспергировании воды распылителями, о ти ч а ю шийся тем, что, с целью создания однородного дисперсного состава по всей зоне действия завесы и увеличения этой зоны, вокруг водяной завесы создают воздушный поток, скорость которого превышает скорость дис:— пергированных частиц воды.

2. устройство для осуществления способа по и. 1, включающее кольцевой коллектор с установленными на нем распылителями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено воздушным эжектором, состоящим иэ конфуэора, горловины и днффузора, кольцевой коллектор размещен у устья диффузора, отношение диаметра коллектора к диаметру устья диффуэора не менее 1:2, а отношение углов раствора сопел распылителей и диффузора не менее 1:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Руководство по применению водяных завес при взрывных работах в угольных шахтах. М., Недра, 1969, с, 5-14.

2. Быков Ь.М. и др. Способы борьбы с пыпью в угольных шахтах, N,, Недра, 1968, с. 70-71. б09915

Редактор С. Титова

Заказ 2984/27 Тираж 734 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 сЪптмй

8u Tig

Составитель Э, Руднева

Техред Е. Давидович Корректор Е. Палл

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4