RU2153583C2

RU2153583C2 - Method of energy killing of air shock waves in mine working

Info

Publication number: RU2153583C2
Application number: RU96115725A
Authority: RU
Inventors: В.И. Лагутин; А.Е. Чуприков; О.В. Смирнов
Original assignee: Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 2000-07-27

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: method may be used for killing shock wave energy in cases of gas and dust explosions in mines. To isolate emergency district in cases of explosion hazard, flexible stopping in the form of toroidal body with central hole is installed in mine working on probable passage of air shock wave, and on side of isolated district. Under mine roof, container with parachute lock is installed for its possible motion in operation into central hole of toroidal body with aim of its overlapping and wedging of stopping in side rocks of working. EFFECT: higher efficiency and safety of rescue operations involves in isolation of hazardous district, reduction of material and labor inputs for quick construction of protective structure on path of probable passage of air shock wave front. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы со взрывами газа и пыли в горных выработках. The invention relates to the mining industry and can be used to combat explosions of gas and dust in mine workings.

Известен способ гашения ударных воздушных волн в горной выработке при ведении взрывных работ, включающий установку в горной выработке на пути движения воздушной ударной волны перемычки, при этом перемычку выполняют в виде вытянутого в направлении оси выработки полого торообразного тела с центральным отверстием с заполнением полости перемычки жидкостью с возможностью изменения агрегатного состояния заполнителя с жидкого на твердое путем воздействия на заполнитель электромагнитным полем (авт. свид. СССР N 1458600 (осн.) и N 1527414 (доп.), кл. E 21 F 5/00, 1987 г.). A known method of damping shock air waves in a mine during blasting, including installing a jumper in the mine along the path of movement of an air shock wave, the jumper is made in the form of a hollow toroidal body elongated in the direction of the axis of production with a Central hole with filling the bulkhead cavity with liquid with the ability to change the aggregate state of the aggregate from liquid to solid by exposing the aggregate to an electromagnetic field (ed. certificate of the USSR N 1458600 (basic) and N 1527414 (add.), class E 21 F 5/00, 1987).

Недостатком данных способов является невозможность проветривания аварийного участка вследствие полного перекрытия вентиляционного канала (сечения выработки). Кроме того, перемычка с твердым заполнителем ограничивает ее податливость (путь торможения ударной взрывной волны) и требует дополнительных трудовых затрат на расконсервацию аварийного участка за счет полного разрушения оболочки с твердым заполнителем. Данная перемычка одноразового действия, что снижает экономические показатели способа как и применение специфичного заполнителя с наличием электромагнитного поля. The disadvantage of these methods is the inability to ventilate the emergency section due to the complete closure of the ventilation duct (generation cross section). In addition, a bridge with a solid aggregate limits its compliance (the path of braking of a shock wave) and requires additional labor costs to de-preserve the emergency section due to the complete destruction of the shell with a solid aggregate. This jumper is a one-time action, which reduces the economic performance of the method as well as the use of a specific aggregate with the presence of an electromagnetic field.

Целью данного изобретения является повышение эффективности и безопасности ведения горноспасательных работ по изоляции аварийного участка при угрозе возможности повторных взрывов газа и пыли за счет сохранения проветривания аварийного участка и гашения энергии ударной взрывной волны (УВВ) путем установки быстровозводимого защитного сооружения (БЭС). The aim of this invention is to increase the efficiency and safety of mine rescue operations to isolate the emergency site when there is a risk of the possibility of repeated explosions of gas and dust by preserving the ventilation of the emergency site and damping the energy of the shock wave (air-blast) by installing a pre-fabricated protective structure (BES).

Это достигается тем, что, например, в случае изоляции аварийного участка при угрозе взрыва метановоздушной смеси по сечению горной выработки на пути движения УВВ устанавливают эластичную перемычку в виде вытянутого в направлении оси выработки полого торообразного тела с центральным отверстием, обеспечивающим проветривание аварийного участка за счет вентиляционного потока по горной выработке. Со стороны изолируемого участка под кровлей выработки устанавливают укладку (контейнер) с парашютным конусным затвором с возможностью его направленного движения при срабатывании в центральное отверстие торообразного тела с целью его перекрытая. This is achieved by the fact that, for example, in the case of isolation of the emergency section in case of a methane-air mixture explosion hazard over the mine cross section, an elastic bridge is installed in the form of a hollow toroidal body elongated in the direction of the production axis with a central hole providing ventilation of the emergency section due to the ventilation mine flow. From the side of the insulated area under the roof of the excavation, a styling (container) is installed with a parachute cone lock with the possibility of its directional movement when it is triggered into the central opening of the toroidal body with a view to blocking it.

Для обеспечения мгновенного перекрытия дырок в торе в случае его прокола при перемещении по горной выработке используется супергерметик. To ensure instant overlap of holes in the torus in case of puncture during movement along the mine workings, a super-sealant is used.

Этот недостаток (прокол) можно предупредить, если на пути перемещения тора сформировать защитный путь, выполненный путем, например, армирования бортов выработки отрезками транспортерной ленты. Срабатывание парашютного конусного затвора, выполненного в виде конуса, может быть выполнено дистанционно путем включения автономного источника сжатого газа или потоком УВВ. This disadvantage (puncture) can be prevented if a protective path is formed on the path of the torus, made, for example, by reinforcing the production sides with segments of the conveyor belt. Triggering a parachute cone lock made in the form of a cone can be performed remotely by switching on an autonomous source of compressed gas or by an air-blast stream.

Предлагаемая совокупность отличительных признаков способа и приемов для его осуществления позволяет обеспечить гашение энергии УВВ, повысив безопасность горноспасательных работ по изоляции пожарного участка. В данном случае устройство для осуществления способа используется как быстровозводимое защитное сооружение для гашения энергии ударной взрывной волны, под защитой которого горноспасатели обеспечивают возведение капитальной взрывоустойчивой изоляционной перемычки. The proposed set of distinctive features of the method and methods for its implementation allows to extinguish the energy of air-blast, increasing the safety of mine rescue operations to isolate the fire section. In this case, the device for implementing the method is used as a pre-fabricated protective structure for damping shockwave energy, under the protection of which mine rescuers provide the construction of a capital explosion-proof insulation bridge.

На фиг. 1 приведена технологическая схема реализации способа; на фиг. 2 - то же в статике (при осуществлении нормального проветривания аварийного участка). In FIG. 1 shows a flow chart of a method; in FIG. 2 - the same in statics (during normal ventilation of the emergency section).

Технологическая схема для осуществления способа содержит горную выработку 1 с установленными в ней торообразным телом 2, закачанным предварительно супергерметиком "Лонгвей", парашютным конусным затвором (ПКЗ) 3 в легкораскрывающемся контейнере 4 с закреплением анкером 5 его (затвора) строп 6 на коуш 7 на борт выработки и на металлокрепь 8. Парашютный конусный затвор 3 соединен посредством упругой подпружиненной растяжки 9 с торообразным телом 2 для центровки перекрытия центрального отверстия тора при срабатывании системы БЗС. На пути перемещения торообразного тела под воздействием энергии УВВ формируют защитный путь 10 перемещения тора из транспортерной ленты б/у. Для раскрытия ПКЗ на конце контейнера 4 со стороны изолируемого участка выработки установлен диффузор 11 с размещенным в нем устройством дистанционного пуска затвора (не показано). The technological scheme for the implementation of the method comprises a mine 1 with a toroidal body 2 installed therein, previously pumped with the Longway super-sealant, a parachute cone lock (PKZ) 3 in an easy-to-open container 4 with an anchor 5 securing it (shutter) of the sling 6 to the eye 7 on board workings and metal fasteners 8. The parachute cone lock 3 is connected by means of an elastic spring-loaded extension 9 with a toroidal body 2 to center the overlap of the central opening of the torus when the BZS system is triggered. On the path of moving the toroidal body under the influence of air-blast energy, a protective path 10 for moving the torus from the used conveyor belt is formed. To open the SCZ, at the end of the container 4 from the side of the insulated production section, a diffuser 11 is installed with a remote shutter release device (not shown) placed in it.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

При изоляции пожара в горной выработке 1 в условиях опасности взрыва метановоздушной смеси в целях безопасности ведения горноспасательных работ устанавливают предлагаемое БЗС, выполненное в виде торообразной эластичной перемычки и ПКЗ быстрого реагирования, причем, в целях сохранения проветривания аварийного участка (не всегда) торообразное тело 2 устанавливают в исходное положение на первом этапе, а ПКЗ в режиме ожидания на стороне изолируемого участка (фронта УВВ). При возникновении УВВ воздушный поток через диффузор 11 раскрывает контейнер 4 упаковки ПКЗ, который выбрасывается в сторону центрального отверстия, при этом упругая подпружиненная растяжка 9 служит в качестве направляющей движения ПКЗ. When isolating a fire in a mine working 1 under the conditions of a methane-air mixture explosion hazard, for the safety of mining operations, the proposed BSS is made in the form of a toroidal elastic bridge and a quick response fire protection station, and, in order to maintain ventilation of the emergency section (not always), toroidal body 2 is installed to the starting position at the first stage, and the SCZ in standby mode on the side of the isolated section (air-blast front). When an air-blast occurs, the air flow through the diffuser 11 opens the container PKZ packaging 4, which is ejected towards the central hole, while the spring-loaded elastic stretch 9 serves as a guide for the movement of the PKZ.

Под воздействием энергии УВВ купол КПЗ направлено движется в центральное отверстие, перекрывая горную выработку с одновременным перемещением торообразного тела 2, обеспечивая тем самым расклинивание двух элементов БЗС, обеспечивая гашение УВВ. Under the influence of air-blast energy, the KPZ dome directedly moves into the central hole, blocking the mine while moving the toroidal body 2, thereby providing wedging of two elements of the BZS, providing air-blast damping.

Таким образом, энергия УВВ гасится в результате совокупного действия парашютной и торообразной эластичной перемычек с реализацией всех достоинств, присущих данному типу приемов изоляции с их использованием, обеспечивая безопасное ведение аварийно-восстановательных работ. Thus, the air-blast energy is extinguished as a result of the combined action of the parachute and toroidal elastic jumpers with the realization of all the advantages inherent in this type of isolation techniques with their use, ensuring the safe conduct of emergency recovery operations.

При перемещении тора в случае отсутствия защитного пути 10 возможен прокол его оболочки о крепь горной выработки. В этом случае срабатывает супергерметик, который мгновенно тампонирует отверстие. Автогерметик "Лонгвей" безотказно действует при температурах от -50^o до +180^oC.When moving the torus in the absence of a protective path 10, it is possible to puncture its shell about the support of the mine working. In this case, a super-sealant is triggered, which instantly plugs the hole. Auto sealant "Longway" works smoothly at temperatures from -50 ^o to +180 ^o C.

При необходимости перекрытия (изоляции) сечения выработки в принудительном порядке в случае отрицательного газового баланса в изолируемой аварийной части выработки дистанционно включается привод диффузора 11 раскрытия БЗС. Запаса сжатого газа должно быть достаточно для введения ПКЗ в отверстие торообразного тела 2. После этого горноспасатели обязаны покинуть рабочие места у места производства основного изолирующего сооружения. If necessary, overlap (isolation) of the production cross section in a forced manner in the case of a negative gas balance in the isolated emergency part of the output remotely activates the drive of the diffuser 11 for opening the BSS. The stock of compressed gas should be sufficient for introducing the SCZ into the opening of the toroidal body 2. After that, the rescuers are required to leave workplaces at the place of production of the main insulating structure.

Claims

1. The method of damping the energy of shock air waves in a mine working out, including the installation of a flexible bridge in the form of a hollow toroidal body elongated in the direction of the working axis of the mine working in the mine working in the direction of the axis of the work, capable of moving along the mine working under the influence of a shock wave, the fact that the jumper on the side of the shock wave is equipped with a parachute cone lock installed under the roof of the mine with the possibility of its directional movement when triggered into the central opening of the toroidal body.

2. The method according to claim 1, characterized in that when exposed to a toroidal hollow body in a mine, its cavity is filled with a super-sealant.

3. The method according to claim 1, characterized in that on the path of movement of the toroidal body along the mine workings, a protective path of movement of the torus is formed, made by reinforcing the sides of the mine with segments of the conveyor belt.