RU2174602C2 - Process of localization of energy of blast wave and gear for its realization - Google Patents
Process of localization of energy of blast wave and gear for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174602C2 RU2174602C2 RU96105849A RU96105849A RU2174602C2 RU 2174602 C2 RU2174602 C2 RU 2174602C2 RU 96105849 A RU96105849 A RU 96105849A RU 96105849 A RU96105849 A RU 96105849A RU 2174602 C2 RU2174602 C2 RU 2174602C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- energy
- blast wave
- working
- mine
- main
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы со взрывами газа и пыли в горных выработках шахт. The invention relates to the mining industry and can be used to combat explosions of gas and dust in the mine workings of mines.
Известен способ локализации взрывов газа и пыли в шахтах, включающий формирование в выработке ниши и направление в нее ударной взрывной волны путем установки отклоняющих клиньев и взрывоустойчивых дверей (Авт. свид. СССР N 1613646, E 21 F 5/00, 1988). There is a method of localizing gas and dust explosions in mines, including the formation of a niche in the development and the direction of a shock wave in it by installing deflecting wedges and explosion-proof doors (Auth. St. USSR N 1613646, E 21 F 5/00, 1988).
Недостаток способа заключается в том, что техническое его решение направлено на торможение потока ударной волны путем ее направления в тупиковую нишу. В практике борьбы со взрывами газа и пыли наиболее вероятен случай, когда взрыв происходит в тупиковых горных выработках большой протяженности и взрывная волна с фронтом пламени формируется от забоя тупиковой выработки с ее распространением в действующей выработке шахты. Кроме того, способ не обеспечивает гашения фронта пламени. The disadvantage of this method is that its technical solution is aimed at braking the flow of a shock wave by directing it to a dead end niche. In the practice of combating gas and dust explosions, the most probable case is when an explosion occurs in long-distance mining open pits and a blast wave with a flame front is formed from the bottom of the dead-end mining with its propagation in the existing mine output. In addition, the method does not suppress the flame front.
Известен заслон для локализации энергии взрывной волны, включающий установку в верхней части горной выработки устройства, содержащего подвижные переднюю и заднюю каретки, соединенные между собой гибкой связью, побудитель схода, щитки, жестко закрепленные на цепях, направляющие схода с ограничителем (авт. свид. СССР N 592995, кл. E 21 F 5/00, 1976). A known barrier to localize the energy of the blast wave, including the installation in the upper part of the mine working of a device containing movable front and rear carriages interconnected by a flexible connection, a descent inducer, shields rigidly fixed to chains, guides for the descent with a limiter (ed. Certificate. USSR N 592995, CL E 21 F 5/00, 1976).
Недостатком данного устройства является то, что заслон не оборудован устройством гашения фронта пламени и не обеспечивает полного гашения энергии взрывной волны. The disadvantage of this device is that the screen is not equipped with a device for extinguishing the flame front and does not fully extinguish the energy of the blast wave.
Целью изобретения является повышение эффективности локализации и подавления энергии ударной взрывной волны и гашения фронта пламени раскаленных продуктов взрыва. The aim of the invention is to increase the efficiency of localization and suppression of the energy of the shock wave and the extinction of the flame front of the hot products of the explosion.
Это достигается тем, что, например, в тупиковой горной выработке большой протяженности на шахте, отрабатывающей пожароопасные пласты, склонные к внезапным выбросам угля и газа и предназначенной в дальнейшем выполнять основные функции в технологии добычи угля, устраивают различные предупредительные заслоны основного и вспомогательного значения, обеспечивающие полное подавление энергии взрывной ударной волны и гашение фронта пламени раскаленных продуктов взрыва. This is achieved by the fact that, for example, in long-distance dead-end mining at a mine working out fire hazardous seams, prone to sudden emissions of coal and gas and intended to continue to perform the main functions in coal mining technology, they arrange various warning barriers of primary and secondary importance, providing complete suppression of the energy of the explosive shock wave and the extinction of the flame front of the hot products of the explosion.
Способ локализации энергии взрывной волны включает возведение в сечении горной выработки заслонов для снижения энергии взрывной волны, в месте установки заслона в основной горной выработке устраивание расширения путем проходки по боковым породам обводной выработки. В обводной выработке размещают дополнительные средства локализации энергии взрывной волны и активного гашения фронта пламени. A method of localizing blast wave energy involves erecting barriers in a section of a mine to reduce blast energy, arranging expansion at a location of a barrier in a main mine by expanding a bypass along lateral rocks. Additional means of localizing the energy of the blast wave and actively extinguishing the flame front are placed in the bypass working out.
На входе в расширяющуюся часть горной выработки устанавливают отбойник фронта энергии взрывной волны. В качестве дополнительного средства локализации энергии взрывной волны применяют пенную завесу, а в качестве экрана для ее формирования используют самораскрывающуюся парашютную перемычку. At the entrance to the expanding part of the mine, a blast wave front chipper is installed. A foam curtain is used as an additional means of localizing the energy of the blast wave, and a self-expanding parachute bridge is used as a screen for its formation.
Встречно фронту пламени взрывной волны по обводной выработке размещают по крайней мере один бункер с огнетушащим составом. At least one hopper with a fire extinguishing composition is placed opposite the flame front of the blast wave along the bypass working.
Бункер с огнетушащим составом размещают в специальной нише или скважине. A bunker with a fire extinguishing composition is placed in a special niche or well.
Бункер с огнетушащим составом снабжают выталкивателем с приводным механизмом, имеющим связь с дистанционно установленным аварийным датчиком. The bunker with a fire extinguishing composition is equipped with an ejector with a drive mechanism in communication with a remotely installed emergency sensor.
В качестве бункера с огнетушащим составом используют легко разрушаемую емкость с жидким азотом. An easily destructible container with liquid nitrogen is used as a hopper with a fire extinguishing composition.
Расширение устраивают в месте проходки кроссинга путем его соединения через шлюзовое устройство в кровле основной горной выработки с выходом на кроссинг. The extension is arranged at the crossing site by connecting it through a gateway device in the roof of the main mine with access to crossing.
В крыльях кроссинга устанавливают ловушки, локализующие энергию взрывной волны. In the wings of crossing set traps that localize the energy of the blast wave.
Обводную выработку и входную и выходную ветви кроссинга проходят с формированием лабиринта, выполненного перегородками, установленными в выработке на противоположных бортах и смещенных относительно друг друга по продольной оси выработки. The bypass working and the input and output branches of crossing pass with the formation of the maze, made by partitions installed in the working on opposite sides and offset relative to each other along the longitudinal axis of the working.
Заслоны в основной выработке устанавливают до выхода с обводной выработки на основную. The barriers in the main mine are set before exiting the bypass mine to the main mine.
Заслон в основной выработке устанавливают после выхода с обводной выработки на основную. The screen in the main mine is set after exiting the bypass mine to the main mine.
Отбойник фронта взрывной волны на кроссинговую выработку выполняют откидным на сечение основной горной выработки и снабжают связью с дистанционно установленным аварийным датчиком. The bump front of the blast wave at the crossover mine is hinged to the cross section of the main mine and provide communication with a remotely installed emergency sensor.
В качестве дополнительного средства локализации энергии взрывной волны и гашения фронта пламени устраивают тупиковые ниши-ловушки, выполненные в виде участковых водосборников. As an additional means of localizing the energy of the blast wave and extinguishing the flame front, dead-end niches-traps are arranged in the form of district water collectors.
Устройство для осуществления приемов способа может быть выполнено в виде заслона, устанавливаемого на направляющих схода под кровлей выработки и включающего подвижные переднюю и заднюю каретки, соединенные гибкой связью, побудитель схода, щитки, жестко закрепленные на цепях, направляющие сходы с ограничителем. В щитки встроены кассеты с газогенерирующими приспособлениями, выходные сопла которых ориентированы встречно направлению ударной волны, а на задней каретке устанавливают самораскрывающееся заграждение, выполненное в виде парашютной перемычки. При этом продукт газогенерирующих устройств - аэрозоль высокого ингибирующего действия - может быть использована как газовая фаза для формирования пенной завесы путем ее барботирования через слой раствора пенообразователя, емкость с которым устанавливается в нише горной выработки. A device for implementing the methods of the method can be made in the form of a barrier installed on the vanishing guides under the roof of the mine and including movable front and rear carriages connected by a flexible connection, the vanishing inducer, guards rigidly fixed to the chains, guiding descents with a limiter. Cassettes with gas-generating devices are built into the flaps, the output nozzles of which are oriented opposite to the direction of the shock wave, and a self-expanding barrier made in the form of a parachute bridge is installed on the rear carriage. In this case, the product of gas-generating devices — an aerosol of high inhibitory action — can be used as a gas phase to form a foam curtain by sparging it through a layer of a foaming agent solution, the container with which is installed in a mining niche.
Предлагаемая совокупность отличительных признаков способа и приема для его осуществления позволяет поэтапно снизить энергию сверхзвукового потока ударной взрывной волны до полного ее гашения с одновременным подавлением фронта пламени раскаленных продуктов взрыва. The proposed set of distinctive features of the method and method for its implementation allows to gradually reduce the energy of the supersonic flow of the shock blast wave to completely extinguish it while suppressing the flame front of the hot products of the explosion.
На фиг. 1 приведена технологическая схема аварийного участка с обводной выработкой и технологическим оборудованием; на фиг. 2 - схема установки заслона (устройства) в основной выработке в режиме ожидания; на фиг. 3 - положение устройства заслона при срабатывании; на фиг. 4 - вариант гашения ударной волны с использованием выработок воздушного моста (кроссинга); на фиг. 5 - вариант исполнения заслона в виде участкового водосборника. In FIG. 1 shows the technological scheme of the emergency section with a bypass working out and technological equipment; in FIG. 2 - installation diagram of the screen (device) in the main production in standby mode; in FIG. 3 - position of the screening device when triggered; in FIG. 4 - option of damping a shock wave using the workings of an air bridge (crossing); in FIG. 5 - embodiment of the barrier in the form of a local water collector.
Технологическая схема для осуществления способа (фиг. 1) содержит основную выработку 1 с установленным в ней на раскрепленных направляющих 2 под кровлей заслоном 3 и содержащую на входе к обводной выработке 4 (ловушке) отбойник 5 потока ударной волны и нишу 6 с размещенным в ней огнетушащим средством 7. Обводная выработка 4, имеющая параллельную часть 8 и сбойку 9, снабжена заслонами 10 и 11 и перекрывается устройством 12 перекрытия сечения выработки, выполненным в виде двери и играющим роль первичного гасителя энергии ударной волны (дверь оборудована, например, устройством по а.с. N 594335). The technological scheme for implementing the method (Fig. 1) contains the main production 1 with a screen 3 installed on it in the fastened
Собственно заслон 3 в своем составе содержит переднюю и заднюю каретки 13 и 14, цепи 15, щитки 17, жестко закрепленные на цепях, с встроенными кассетами с газогенерирующими устройствами 17, парашютную укладку 18 с закрепленной на коуш 19 парашютной перемычкой 20. На направляющих 2 установлены упоры 21 для фиксации схода заслона, передняя каретка 13 которого имеет побудитель схода, выполненный в виде приводного механизма схода, имеющего связь с дистанционно установленным аварийным датчиком (не показаны). В породном целике 12 могут быть установлены в скважины 23 дополнительные огнетушащие устройства. При этом с целью отвода энергии ударной волны скважины могут быть пробурены в выработанное пространство или погашаемую выработку сближенного пласта. Actually the shutter 3 in its composition contains the front and
Одним из вариантов полного гашения энергии ударной волны может быть использован кроссинг 24 (см. фиг. 4), снабженный люковым каналом 25 с лядой 26 перекрытия, обустроенным с основной выработки 1, направляющим щитом 27, лабиринтом в виде установленных в ветвях 28 и 29 перегородок 30. Для гашения фронта пламени устанавливаются также аналогичные огнегасительные заслоны в виде ниш 6, затаренных различными огнетушащими средствами 7. Crossing 24 (see Fig. 4), equipped with a
Дополнительным приемом подавления энергии взрывной ударной волны и гашения фронта пламени является устройство ниш-ловушек, выполненных в виде тупиковых выработок 31, в которых устраиваются участковые водосборники (зумпфы) 32. An additional method of suppressing the energy of an explosive shock wave and extinguishing the flame front is the installation of niche-traps made in the form of dead-
Для формирования пенной завесы в борту выработки 1 устраивают нишу 33 с размещением в ней емкости 34 с кассетой газогенерирующих устройств 35, выходные сопла которых соединены на перфорированные трубки (барботеры), размещаемые под уровень раствора пенообразователя, при этом выходной канал патрубка 36 из герметичной емкости 34 выведен в место установки парашютной перемычки 20, играющей роль экрана при создании пенной завесы (пробки). To form a foam curtain, a
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
При взрыве газовоздушной или газопылевоздушной смеси взрывная ударная волна, распространяясь по горной выработке 1, воздействует на аварийный датчик, установленный на значительном расстоянии от заслона. Включение на срабатывание заслона обеспечивается дистанционно путем взаимодействия аварийного датчика и приведенного механизма побудителя схода, размещенного непосредственно на заслонке 3. Приводной механизм, получив сигнал аварийного датчика, срабатывает и скатывает заслон по направляющим рельсам 2 вниз и перекрывает сечение выработки, при этом задняя каретка 14 посредством упора 21 стопорится в верхней части выработки. Одновременно срабатывают поочередно или одновременно (в зависимости о заданной схемы включения) газогенерирующие устройства 17 с образованием потока аэрозоля высокого ингибирующего действия, с образованием на пути движения ударной волны и фронта пламени огнегасительного заслона. При сходе заслона 3 из укладки 18 выбрасывается парашютная перемычка 20. Установке парашютной перемычки по сечению выработки 1 способствуют образовавшаяся в результате действия ГГУ газовая аэрозоль и срабатывания пенной завесы, формируемой путем барботирования напорного ГГУ через слой раствора пенообразователя. Действие пенной завесы может быть сблокировано с механизмом схода заслона 3. In the explosion of a gas-air or gas-dust-air mixture, an explosive shock wave, propagating through a mine working 1, acts on an emergency sensor installed at a considerable distance from the screen. Switching on the actuation of the damper is provided remotely by the interaction of the emergency sensor and the reduced descent inducer mechanism located directly on the damper 3. The drive mechanism, having received the alarm sensor signal, activates and rolls the damper along the
Механизм снижения и полного подавления энергии взрывной ударной волны происходит за счет того, что газовый ее поток, проходя через заслон затормаживается, образуя слой сильно уплотненного газа - давление отражения, при этом газовоздушный поток приобретает повышенную турбулентность, вследствие чего скорость его резко снижается. The mechanism of reducing and completely suppressing the energy of an explosive shock wave occurs due to the fact that its gas flow, when passing through the barrier, is inhibited, forming a layer of highly densified gas - the reflection pressure, while the gas-air flow acquires increased turbulence, as a result of which its speed decreases sharply.
С целью рассеивания энергии взрывной волны часть потока отбойником 5 направляется в обводную выработку, где подвергается подавлению путем воздействия устройством 12 перекрытия сечения выработки (в виде дверного проема с установкой подвижного заслона, выполненного, например, по а.с. N 594335), установленных заслонов 10, 11 различного конструктивного исполнения. При этом выход обводной выработки 4 может быть выполнен до или после установки заслона 3 в зависимости от сечения выработки и предполагаемой силы взрывной волны. In order to dissipate the energy of the blast wave, part of the flow by the
Одним из вариантов полного подавления энергии взрывной волны является прием, когда с целью рассеивания ее энергии взрывная волна направляется через моковый (шлюзовой) канал 25 в кроссинг 24, где ударная волна рассекается в две ветви 29 и 28 с подавлением энергии в лабиринте, устроенном посредством перегородок 30 (фиг. 4). При этом для формирования потока на входе в канал 25 под кровлей выработки устанавливают направляющий щиток 27, который при усилении давления выбрасывает дополнительный щит перекрытия большей части сечения выработки. Выход щита на перекрытие может быть выполнен дистанционно через аварийный датчик. One of the options for completely suppressing the energy of a blast wave is when, in order to dissipate its energy, the blast wave is directed through the mook (lock)
Одним из приемов подавления энергии взрывной волны может быть расчленение ее путем направления части потока в пройденные тупиковые "ловушки" - ниши 31, оборудованные лабиринтами и огнегасительными заслонами (фиг. 5), выполненные в виде участковых водосборников 32, с установкой в них отклоняющих перегородок 30. В этом случае поток ВУВ направляется в естественный водяной заслон (зумпф). One of the methods of suppressing the energy of a blast wave can be breaking it up by directing a part of the flow into the passed dead-end "traps" -
Взаимодействие ударной волны с отклоняющимися перегородками 30 (лабиринтом) обеспечивает косые скачки уплотнения и сверхзвуковой поток отклоняется от первоначального направления движения на определенный угол, обеспечивающий степень замедления волны. В результате отклонения ударной волны от первоначального направления движения поток взрывных газов, распространяющихся за ее фронтом, натекает на стенки выработки, теряет скорость и энергию. При этом скорость части потока в пограничном слое, непосредственно прилегающей к стенкам выработки, становится до звуковой. Торможение оставшейся части потока обеспечивается за счет последующих перегородок и действием водяного заслона. The interaction of the shock wave with deflecting partitions 30 (the labyrinth) provides oblique shock waves and the supersonic flow deviates from the original direction of motion by a certain angle, providing a degree of deceleration of the wave. As a result of the deviation of the shock wave from the initial direction of motion, the flow of explosive gases propagating beyond its front flows onto the walls of the mine, losing speed and energy. In this case, the velocity of a part of the flow in the boundary layer immediately adjacent to the walls of the mine becomes sound. Inhibition of the remaining part of the flow is ensured by subsequent baffles and the action of a water barrier.
Использование предложенных приемов способа и устройства для их осуществления позволяет обеспечить полное подавление энергии взрывной ударной волны газовоздушных и газопылевоздушных смесей и гашение фронта пламени. Using the proposed methods of the method and device for their implementation allows for the complete suppression of the energy of the explosive shock wave of gas-air and gas-dust mixtures and suppression of the flame front.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96105849A RU2174602C2 (en) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | Process of localization of energy of blast wave and gear for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96105849A RU2174602C2 (en) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | Process of localization of energy of blast wave and gear for its realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96105849A RU96105849A (en) | 1998-06-27 |
| RU2174602C2 true RU2174602C2 (en) | 2001-10-10 |
Family
ID=20178539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96105849A RU2174602C2 (en) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | Process of localization of energy of blast wave and gear for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2174602C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101696635B (en) * | 2009-10-30 | 2011-07-06 | 中煤第三建设（集团）有限责任公司三十工程处 | Wave-controlled spray-type fume and dust removing device for use in vertical shaft blasting and digging |
| RU2472553C2 (en) * | 2011-01-21 | 2013-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Система промышленной безопасности" | Sensor of shock wave (versions) |
| RU2580331C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Methods for localizing highly toxic and environmentally hazardous substances in mines during blasting operations |
| CN109113785A (en) * | 2018-09-29 | 2019-01-01 | 中国矿业大学 | A kind of safe air-taking system of coal mine wind-lack gas |
-
1996
- 1996-03-26 RU RU96105849A patent/RU2174602C2/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101696635B (en) * | 2009-10-30 | 2011-07-06 | 中煤第三建设（集团）有限责任公司三十工程处 | Wave-controlled spray-type fume and dust removing device for use in vertical shaft blasting and digging |
| RU2472553C2 (en) * | 2011-01-21 | 2013-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Система промышленной безопасности" | Sensor of shock wave (versions) |
| RU2580331C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Methods for localizing highly toxic and environmentally hazardous substances in mines during blasting operations |
| CN109113785A (en) * | 2018-09-29 | 2019-01-01 | 中国矿业大学 | A kind of safe air-taking system of coal mine wind-lack gas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102927867B (en) | Vibration absorbing method for cut presplitting blasting | |
| RU2651821C1 (en) | Method of localization of explosion of methane-air mixture and coal dust and device for its implementation | |
| RU2400633C1 (en) | System for confinement and suppression of methane-air mixtures and/or coal dust explosions in mines network | |
| KR20060024357A (en) | Fire/smoke protection zone formation system | |
| RU2174602C2 (en) | Process of localization of energy of blast wave and gear for its realization | |
| Lebecki et al. | Large scale grain dust explosions-research in Poland | |
| CN108756988B (en) | A blast wave subducts structure in advance for protecting colliery air shaft facility | |
| CN102061929A (en) | Blowback fast explosion suppression device for coal mining working face | |
| RU96105849A (en) | METHOD FOR LOCALIZING EXPLOSIVE WAVE ENERGY AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CN201851144U (en) | Coal extraction face blowback type quick explosion suppression device | |
| Zou et al. | Passive and Triggered Explosion Barriers in Underground Coal Mines-A literature review of recent research | |
| RU2215876C1 (en) | Device for suppression of fire and air shock wave energy | |
| RU2236598C1 (en) | Method for protection from air-blast by temporary rock wall | |
| RU2094614C1 (en) | Active fire-prevention stopping | |
| RU2580331C1 (en) | Methods for localizing highly toxic and environmentally hazardous substances in mines during blasting operations | |
| SU1513156A1 (en) | Device for damping air pressure waves in underground mine working | |
| SU1613646A1 (en) | Method of localizing gas and dust explosions in mines | |
| SU1583629A1 (en) | Automatic device for damping the front of flame and shock wave | |
| SU1723338A1 (en) | Device for damping air shock wave in mining working | |
| US2322758A (en) | Fire extinguishing method and apparatus | |
| SU1084458A1 (en) | Versions of method of airing stoping,entry and conveyer mine workings | |
| RU2260770C1 (en) | Method of blasting | |
| SU1062404A1 (en) | Apparatus for dust suppression and localisation of gas and dust explosions in a mine working | |
| SU1510453A1 (en) | Method of erecting storring in mine working | |
| SU1615386A2 (en) | Arrangement for extinguishing fires in underground mine workings |