RU105669U1

RU105669U1 - AUTOMATIC EXPLOSIVE BARRIER

Info

Publication number: RU105669U1
Application number: RU2011107753/03U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Трубицын; Виктор Петрович Доманов; Нэля Вадимовна Трубицына
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2011-06-20

Abstract

1. Автоматический взрыволокализующий заслон, включающий распылительные блоки, заполненные огнегасящим веществом, рассредоточенными по их длине зарядами взрывчатого вещества, со средствами их инициирования, и исполнительное устройство, соединенное с датчиками взрыва, сетью основного и резервного питания, линией связи с диспетчером и со средствами инициирования зарядов в распылительных блоках, отличающийся тем, что исполнительное устройство снабжено блоком контроля цепи распылительных блоков, соединенное с блоком управления и содержащее два пороговых элемента, на вход которых подают напряжения, пропорциональные фактическому сопротивлению контролируемой цепи, при этом при увеличении отклонения фактического сопротивления срабатывает первый пороговый элемент, диагностирующий обрыв цепи, а при уменьшении фактического сопротивления срабатывает второй пороговый элемент, диагностирующий закорачивание цепи, при этом узел контроля цепи выдает сигнал о неисправности в узел управления. ! 2. Автоматический взрыволокализующий заслон по п.1, отличающийся тем, что он снабжен блоком контроля датчиков, соединенным с датчиками и включающим узлы контроля состояния датчиков и исправности цепи, генератор импульсов, периодически подающий импульсы тока длительностью 50-100 мс на излучатель света, который поступает на датчик пламени взрыва, и в случае его исправности передается сигнал на узел исправности, а при обрыве цепи будет отсутствовать входной сигнал с узла контроля исправности, и на выходе сформируется сигнал о неисправности сети, который передается на узел управления и на узел связи с диспетчером. ! 3. Автоматич 1. Automatic explosion-proofing damper, including spraying units filled with fire extinguishing agent, explosive charges dispersed along their length, with means of their initiation, and an actuator connected to explosion detectors, main and backup power supply network, communication line with the dispatcher and with initiation means charges in the spray units, characterized in that the actuator is equipped with a control unit for the circuit of the spray units, connected to the control unit and containing there are two threshold elements, the input of which is supplied with voltage proportional to the actual resistance of the circuit being monitored, with an increase in the deviation of the actual resistance, the first threshold element that diagnoses an open circuit is triggered, and with a decrease in the actual resistance, a second threshold element that diagnoses short circuit is triggered, while the control circuit issues a fault signal to the control unit. ! 2. The automatic explosion-proofing damper according to claim 1, characterized in that it is equipped with a sensor monitoring unit connected to the sensors and including nodes for monitoring the state of the sensors and the health of the circuit, a pulse generator that periodically delivers current pulses of 50-100 ms duration to the light emitter, which enters the flame detector of the explosion, and in case of serviceability, a signal is transmitted to the serviceability node, and when the circuit is broken, there will be no input signal from the serviceability control node, and a signal about the failure of the set will be generated at the output and, which is transmitted to the control unit and to the communication unit with the dispatcher. ! 3. Automatic

Description

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к способам и устройствам локализации взрывов метановоздушной смеси и угольной пыли и может быть использована для предотвращения распространения взрыва по горным выработкам угольных шахт, опасных по газу и пыли. Предлагаемый автоматический взрыволокализующий заслон предназначен для замены применяемых в настоящее время сланцевых и водяных заслонов.The utility model relates to the mining industry, in particular to methods and devices for localizing explosions of methane-air mixture and coal dust and can be used to prevent the explosion from spreading over coal mine workings that are dangerous in gas and dust. The proposed automatic explosion proofing barrier is intended to replace the currently used shale and water barriers.

Известно устройство инертизации призабойного пространства (патент №2301894, кл. Е21Р 5/00, приоритет от 2.12.2005 г., опубликовано 27.06.2007). Устройство инертизации призабойного пространства содержит контейнер с инертизирующим средством и заряд, распыляющий инертизирующее средство. Особенностью данного устройства является то, что заряд со всех сторон окружен инертизирующим средством. В контейнере с инертизирующим веществом имеется узел соединения с замком для жесткой фиксации электродетонатора с зарядом. Недостатками данного устройства является наличие патронированного взрывчатого вещества в одном сосуде и сложность контроля целостности взрывной сети.A device for inertization of the bottomhole space is known (patent No. 2301894, class Е21Р 5/00, priority dated December 2, 2005, published June 27, 2007). The bottomhole inertization device comprises a container with an inerting agent and a charge spraying the inerting agent. A feature of this device is that the charge is surrounded on all sides by an inerting agent. In the container with an inerting substance there is a connection unit with a lock for rigidly fixing the electric detonator with a charge. The disadvantages of this device is the presence of a cartridge explosive in one vessel and the complexity of monitoring the integrity of the explosive network.

Известен способ локализации взрывов метановоздушной смеси и угольной пыли в подземных горных выработках и устройство для его осуществления (патент №2342535, кл. E21F 5/00, приоритет от 14.05.2007 г., опубликовано в 2008 г., Б.№36). Способ включает образование на пути распространения фронта пламени по горным выработкам основных и дополнительных взрыволокализующих заслонов энергией сжатого воздуха или другого инертного газа высокого давления в виде облака пламегасящего порошка во взвешенном состоянии. Способ предусматривает образование газов высокого давления за счет воспламенения химического состава, приведение в действие шток-поршня и срабатывание за счет этого взрыволокализующих заслонов. Использование нескольких видов энергии приводит к значительному удорожанию данного способа локализации взрывов. Заправочные бункеры стационарно закрепляют по ходу выработки, что исключает возможность их размещения в труднодоступных местах. Кроме того, перемещение их по ходу выработки требует также определенных экономических затрат. В зависимости от направления ударно-воздушной волны существует риск несрабатывания известного способа локализации взрывов метановоздушной смеси угольной пыли.A known method of localizing explosions of methane-air mixture and coal dust in underground mines and a device for its implementation (patent No. 2342535, class E21F 5/00, priority dated 05/14/2007, published in 2008, B. No. 36). The method includes the formation on the path of propagation of the flame front through the mine workings of the main and additional explosion-proofing barriers with the energy of compressed air or other inert high-pressure gas in the form of a cloud of flame-retardant powder in suspension. The method involves the formation of high pressure gases due to ignition of the chemical composition, actuating the piston rod and triggering due to this explosion-proofing barriers. The use of several types of energy leads to a significant increase in the cost of this method of localizing explosions. Refueling bunkers are stationary fixed during development, which excludes the possibility of their placement in hard-to-reach places. In addition, moving them along the course of development also requires certain economic costs. Depending on the direction of the shock-air wave, there is a risk of failure of the known method for localizing explosions of a methane-air mixture of coal dust.

Известен заслон для автоматического взрывоподавления АВП-1 (Временное руководство по оборудованию и эксплуатации заслона для автоматического взрывоподавления АВП-1. МАКНИИ, 1996 год, утверждено Министерством угольной промышленности СССР 11.12.85 г. с.10). Заслон для автоматического взрывоподавления АВП-1 содержит датчики пламени и взрывоподавляющее устройство, подвешанные с помощью роликоопор на монорельсовой дороге. Взрывоподавляющее устройство состоит из состыкованных между собой секций контейнеров трехжелобчатого профиля, размещенных в многогранном решетчатом корпусе, ячейки которого закрыты консольно закрепленными гибкими лепестковыми клапанами. Вдоль желобчатых полостей проложены детонирующий шнур и полиэтиленовые шланги со взрывоподавляющим порошком. Недостатком данного заслона является то, что взрывоподавляющее устройство представляет собой единый блок, закрепленный стационарно на рельсах и отсутствует контроль за исправностью сети.Known barrier for automatic explosion suppression AVP-1 (Interim guidance on the equipment and operation of the barrier for automatic explosion suppression AVP-1. MAKNII, 1996, approved by the Ministry of Coal Industry of the USSR on 11.12.85, p.10). The automatic explosion suppression screen AVP-1 contains flame detectors and an explosion suppression device suspended using a roller support on a monorail. The explosive suppression device consists of sections of three-grooved profile containers docked together and placed in a multi-faceted lattice case, the cells of which are closed by cantilevered flexible flap flaps. A detonating cord and plastic hoses with explosive-suppressing powder are laid along the grooved cavities. The disadvantage of this barrier is that the explosive suppression device is a single unit fixed permanently on rails and there is no control over the health of the network.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение контроля целостности взрывной цепи распылительных блоков и работы датчиков с передачей сигнала о неисправности системы на блок управления и блок связи с диспетчером, а также срабатывание заслона в случае возникновения признаков аварии.The technical result of the utility model is to ensure the integrity of the explosive circuit of the spray units and the operation of the sensors with the transmission of a signal about a system malfunction to the control unit and the communication unit with the dispatcher, as well as the operation of the screen in case of signs of an accident.

Предложен автоматический взрыволокализующий заслон, включающий распылительные блоки, заполненные огнегасящим веществом с рассредоточенными зарядами взрывчатого вещества и средствами их инициирования, исполнительное устройство, соединенное с датчиками взрыва сетью основного и резервного питания, и линии связи с диспетчером и со средствами инициирования зарядов в распылительных блоках.An automatic explosion-proofing barrier is proposed, including spraying units filled with a fire extinguishing agent with dispersed explosive charges and means for their initiation, an actuator connected to the explosion sensors with a main and backup power network, and communication lines with a dispatcher and with means for initiating charges in the spraying units.

Отличием предложенной полезной модели является наличие в исполнительном устройстве блока контроля цепи распылительных блоков, соединенное с блоком управления и содержащим два пороговых элемента, на вход которых подают напряжения, пропорциональные фактическому сопротивлению контролируемой цепи, при этом при увеличении отклонения фактического сопротивления срабатывает первый пороговый элемент, диагностирующий обрыв цепи, а при уменьшении фактического сопротивления срабатывает второй пороговый элемент, диагностирующий закорачивание цепи, при этом узел контроля цепи выдает сигнал в узел управления о неисправности.The difference of the proposed utility model is the presence in the actuator of the control unit of the circuit of spraying units connected to the control unit and containing two threshold elements, the input of which is supplied with voltage proportional to the actual resistance of the controlled circuit, while the first threshold element is triggered when the deviation of the actual resistance increases open circuit, and when the actual resistance decreases, the second threshold element is triggered, the diagnosing is shorted a circuit, while the circuit monitoring unit gives a signal to the control unit about a malfunction.

Отличием является так же то, что автоматический взрыволокализующий заслон снабжен блоком контроля датчиков, соединенным с датчиками и включающим узлы контроля датчиков давления и пламени, узел контроля исправности, генератор импульсов, подающий импульсы тока длительностью 50-100 мс на излучатель света, который поступает на датчик пламени взрыва и в случае его исправности передает сигнал на узел исправности, а при обрыве цепи отсутствует входной сигнал узла контроля исправности и на выходе сформируется сигнал о неисправности сети, который передается на блок управления и на блок связи с диспетчером.The difference is also that the automatic explosion-proofing damper is equipped with a sensor control unit connected to the sensors and including pressure and flame sensor control units, a health monitoring unit, a pulse generator that delivers current pulses of 50-100 ms duration to the light emitter that enters the sensor the flame of the explosion and, if it is serviceable, transmits a signal to the serviceability node, and when the circuit breaks, there is no input signal to the serviceability control node and a network failure signal is generated at the output, which transmitted to the control unit and to the communication unit with the dispatcher.

Следующим отличием является размещение зарядов по длине каждого из нескольких распылительных блоков параллельных ниток детонирующего шнура со средствами их инициирования.The next difference is the placement of charges along the length of each of several spray blocks of parallel threads of the detonating cord with means for their initiation.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показана принципиальная схема автоматического взрыволокализующего заслона, на фиг.2 - схема блока контроля цепи распылительных блоков, на фиг.3 - схема блока контроля датчиков.The essence of the utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of an automatic explosion-proof damper, Fig. 2 is a diagram of a control unit for a chain of spray units, and Fig. 3 is a diagram for a sensor control unit.

Принципиальная схема автоматического взрыволокализующего заслона содержит распылительные блоки 1 в необходимом количестве, размещаемые по периметру выработки и ее длине, датчики взрыва 2, исполнительное устройство 3.Schematic diagram of an automatic explosion-proofing barrier contains spraying units 1 in the required quantity, placed along the perimeter of the mine and its length, explosion sensors 2, actuator 3.

В качестве датчиков взрыва используют датчик давления ДД, датчик пламени ОД и излучатель света С. В качестве датчика давления используется тензорезистор («Изменение давления на фронте воздушной ударной волны», В.Н.Шалюта, П.А.Тютюнникова, сборник «Боеприпасы», №8, 1986 г., с.58), а в качестве датчиков пламени используется пирометрический датчик (патент №2318242, кл. G08B 17/12, приоритет от 23.10.2008, опубликован 27.02.2008 г.).As the explosion sensors, a DD pressure sensor, an OD flame sensor and a light emitter C are used. A strain gauge (“Changing the pressure at the front of an air shock wave”, V.N.Shalyuta, P.A. Tyutyunnikova, collection “Ammunition” is used as a pressure sensor No. 8, 1986, p. 58), and a pyrometric sensor is used as flame sensors (patent No. 2318242, class G08B 17/12, priority dated October 23, 2008, published February 27, 2008).

Исполнительное устройство содержит взрывной блок 4, блок контроля цепи распылительных блоков 5, блок контроля датчиков 6, блок связи с диспетчером 7, блок управления 8, блок питания 9, блок резервного питания 10.The actuating device comprises an explosive unit 4, a control unit for the chain of spray units 5, a control unit for sensors 6, a communication unit with a dispatcher 7, a control unit 8, a power supply 9, a backup power supply 10.

Схема блока контроля цепи распылительных блоков включает пороговое устройство (ПУ1) 11, пороговое устройство (ПУ2) 12, соединенные последовательно между собой электродетонаторы 13.The circuit block control circuit of the spraying units includes a threshold device (PU1) 11, a threshold device (PU2) 12, connected in series between electric detonators 13.

Блок контроля цепи распылительных блоков осуществляет постоянный контроль целостности взрывной цепи за счет контроля ее сопротивления. Состояние сопротивления взрывной цепи распылительных блоков определяется сопротивлением последовательно соединенных между собой электродетонаторов, находящихся в распылительном блоке, и соединительных проводов между ними. В случае неисправности взрывной сети блок контроля цепи распылительных блоков выдает сигнал о неисправности цепи распылительных блоков при отклонении фактического сопротивления контролируемой цепи R_ц.ф. от определенного значения R_норм. в сторону его уменьшения или увеличения на 10%. Блок контроля цепи распылительных блоков содержит два пороговых устройства, на вход которых подается напряжение, пропорциональное R_ц.ф.. Уровень срабатывания одного из пороговых устройств 11 задается при отклонении R_ц.ф. в сторону увеличения, а второго 12 в сторону уменьшения. При нормальном сопротивлении цепи сигнал на входе отсутствует. Сигнал о неисправности взрывной цепи от блока контроля распылительных блоков поступает на блок управления, а затем передается на блок связи с диспетчером.The control unit of the chain of spraying units constantly monitors the integrity of the explosive chain by monitoring its resistance. The resistance state of the explosive circuit of the spray units is determined by the resistance of the series-connected electric detonators located in the spray unit and the connecting wires between them. In the event of a malfunction of the explosive network, the control unit of the chain of spray units gives a signal about the failure of the chain of spray units when the actual resistance of the controlled circuit R _cf. from a certain value of R _norms. in the direction of its decrease or increase by 10%. The control unit of the chain of spray units contains two threshold devices, the input of which is supplied with a voltage proportional to R _cf. The response level of one of the threshold devices 11 is set when the deviation of R _cf. upward, and the second 12 downward. With normal circuit resistance, there is no signal at the input. The blast circuit malfunction signal from the control unit of the spray units is sent to the control unit, and then transmitted to the communication unit with the dispatcher.

Схема блока контроля датчиков содержит узел контроля давления 14, узел контроля пламени 15, узел контроля исправности 16, генератор импульсов 17, ключ блокировки 18.The circuit of the sensor monitoring unit includes a pressure monitoring unit 14, a flame monitoring unit 15, a health monitoring unit 16, a pulse generator 17, a lock key 18.

Блок контроля датчиков соединен с датчиками проводной линией связи и постоянно осуществляет контроль состояния и исправности датчиков, а также целостности цепи с выдачей сигнала об их исправности на блок управления. Генератором импульсов периодически выдаются импульсы тока длительностью 50-100 мс на излучатель света С, который имитирует световой поток на датчик пламени взрыва и в случае его исправности узел контроля пламени на своем выходе выдает сигнал о срабатывании датчика. При обрыве цепей, идущих к датчикам, и загрязнения датчика пламени будет отсутствовать входной сигнал и на выходе узла исправности появляется сигнал об обнаружении неисправности, который передается на блок управления, а затем на блок связи с диспетчером.The sensor monitoring unit is connected to the sensors by a wired communication line and constantly monitors the condition and health of the sensors, as well as the integrity of the circuit with a signal on their serviceability to the control unit. The pulse generator periodically generates current pulses with a duration of 50-100 ms to the light emitter C, which simulates the light flux to the explosion flame sensor and, if it is serviceable, the flame control unit at its output gives a signal about the sensor operation. If the circuits to the sensors are broken and the flame sensor is dirty, the input signal will be absent and a signal will be displayed at the output of the service unit about a malfunction, which is transmitted to the control unit and then to the communication unit with the dispatcher.

Основными преимуществами предложенного автоматического взрыволокализующего заслона является то, что за счет использования электронного исполнительного устройства имеется возможность оперативного контроля за целостностью сети и состоянием распылительных блоков, за работой датчиков с помощью сигналов поступающих на блок связи с диспетчером и на внешние световые приборы, что значительно повышает надежность в работе заслона. Распылительные блоки, изготовленные в виде полиэтиленовых рукавов с огнегасящим веществом, удобны для размещения по периметру выработки в любых, даже труднодоступных местах.The main advantages of the proposed automatic explosion-proofing barrier is that through the use of an electronic actuator there is the possibility of operational monitoring of the integrity of the network and the condition of the spray units, the operation of the sensors using signals received by the communication unit with the dispatcher and external lighting devices, which significantly increases the reliability in the operation of the screen. Spray blocks made in the form of polyethylene sleeves with a fire extinguishing agent are convenient for placement along the perimeter of a mine in any, even hard-to-reach places.

Claims

1. An automatic explosion-proofing damper, including spraying units filled with a fire extinguishing agent, explosive charges dispersed along their length, with means of their initiation, and an actuator connected to explosion detectors, a main and backup power supply network, a communication line with a dispatcher and with initiation means charges in the spray units, characterized in that the actuator is equipped with a control unit for the circuit of the spray units, connected to the control unit and containing there are two threshold elements, the input of which is supplied with voltage proportional to the actual resistance of the circuit being monitored, with an increase in the deviation of the actual resistance, the first threshold element that diagnoses an open circuit is triggered, and with a decrease in the actual resistance, a second threshold element that diagnoses short circuit is triggered, while the control circuit issues a fault signal to the control unit.

2. The automatic explosion-proofing damper according to claim 1, characterized in that it is equipped with a sensor monitoring unit connected to the sensors and including nodes for monitoring the state of the sensors and the health of the circuit, a pulse generator that periodically delivers current pulses of 50-100 ms duration to the light emitter, which enters the flame detector of the explosion, and in case of serviceability, a signal is transmitted to the serviceability node, and when the circuit is broken, there will be no input signal from the serviceability control node, and a signal about the failure of the set will be generated at the output and, which is transmitted to the control unit and to the communication unit with the dispatcher.

3. Automatic explosion-proofing barrier according to claim 1, characterized in that the charges are made of several threads of a detonating cord with initiating means placed along the length of each spray unit.