SU1268741A1 - Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings - Google Patents

Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings Download PDF

Info

Publication number
SU1268741A1
SU1268741A1 SU853915342A SU3915342A SU1268741A1 SU 1268741 A1 SU1268741 A1 SU 1268741A1 SU 853915342 A SU853915342 A SU 853915342A SU 3915342 A SU3915342 A SU 3915342A SU 1268741 A1 SU1268741 A1 SU 1268741A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
foam
coefficient
multiplicity
air
length
Prior art date
Application number
SU853915342A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Козлюк
Виктор Павлович Чарков
Юрий Федорович Булгаков
Геннадий Моисеевич Шецер
Владимир Семенович Сергеев
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела
Priority to SU853915342A priority Critical patent/SU1268741A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1268741A1 publication Critical patent/SU1268741A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к технике безопасности в горном деле и позвол ет повысить эффективность локализации взрывной волны. Дл  этого опре;а;ел ют кратность пены, котора  должна находитьс  в пределе от 100 до 500.Рассчитывают по известной формуле длину Ьзаг J загазированного участка выработки . Необходимую длину пенной пробки определ ют по формуле Ln(): : This invention relates to safety practices in mining and allows for improved localization of a blast wave. To do this, determine the ratio of the foam, which should be in the range from 100 to 500. Calculate the length of Conal J of the carbonated section of the generation using the well-known formula. The required length of the foam plug is determined by the formula Ln ():

Description

Изобретение относитс  к технике безопасности в горном деле и может быть использовано при тушении подземных пожаров в тупиковых вьфаботках шахт, опасных по газу и пыли. Цель изобретени  - повышение эффективности локализации взрывной волны. Способ локализации взрыва метано воздушной смеси пеной заключаетс  в следующем. При взрыве метановоздушной смеси протекает интенсивна  химическа  реакци  горени , в результате которой вьщел етс  определенное количество энергии, пропорциональное плот ности и объему взрывчатой смеси, а также удельной теплоте взрыва,, При этом происходит повышение давлени  в забое выработки, вследствие чего начинаетс  ускоренное движение фрон та пламени. Перед фронтом пламени возникает скачок уплотнений, формирующийс  в ударную волну и обусловленный трением потока о стенки выра ботки, а также автотурбуленцией пла мени. Однако в результате взаимодейст ви  газообразных продуктов взрыва воздушно-механической пеной происходи интенсивный тепломассообмен между ука занными средами, в результате чего резко возрастают энергозатраты, что приводит к уменьшению скорости формирующейс  ударной волны. Импульс волны поглощаетс  пеной за счет рабо ты в зких сил и трени  пенных слоев перестройки структуры пенного каркаса , а также передаче пенной системе определенного количества движени . Экспериментальные исследовани , проведенные во взрывной штольне, показали, что при взаимодействии про дуктов взрыва с пенной средой, в последней можно вьщелить три зоны: первую - зону испарени , вторую упругого сжати , третью - замедленного в зкопластического течени . В первой зоне происходит полное разрушение и испарение  чеек пенного кар каса. При этом установлено, что дли на испарившейс  пенной пробки при кратности пены 100-500 составл ет 15 - 30 м в зависимости от объема загазированного участка. Во второй зоне начинают про вл тьс  структурн и динамические свойства двухфазной среды, в результате чего формирующа  с  ударна  волна трансформируетс  41 в волну сжати . Величина сжати  пенной системы вследствие поршневого действи  газообразных продуктов взрыва определ етс  параметрами взрыва газовоздушиой среды и кратностью пены. Пенна  система сжимаетс  до тех пор,-пока давление, во фронте формирующейс  волны не станет равным динамическому пределу текучести пены. Этот момент определ ет начало третьей зоны, в пределах которой имеет место замедленное, в зкопластическое тече- . ние пены. В момент равенства возмущающего импульса и статического предела текучести пены движение последней прекращаетс . Это определ ет конец движени  пр мой волны и критическую длину пенной пробки, необходимую дл  локализации взрыва . После окончани  действи  пр мой волны происходит обратное восстановление пенной системы, т.е.-ее движение в сторону , противоположную направлению действи  взрыва. Это  вл етс  следствием двух причин: действи  упругой . энергии, накопленной пенной системой в процессе деформации, а также наличи  разрежени  в тупиковой части выработки . Экспериментально доказано. ° способностью накапливать упругую энергию без разрушени  обладают пены кратностью 100-500, полученные на основе пенообразователей ПО-1Д, ПО-бН и Прогресс. Предлага€ мый способ локализации взрывов газов позвол ет локализовать взрывную волну в стадии формировани , когда последн   не представл ет собой опасности дл  забойного оборудовани  И людей, наход щихс  в сопр женньк выработках. П р и м е р. Пожар возник в забое тупиковой горной выработки сечением в свету 10 м и прот женностью 300 м. По вьщелению метана шахта относитс  к сверхкатегорийным. Врем  свободного горени  пожара составл ет 10 ч. Состав атмосферы аварийного участка на момент, предшествующий началу тушени , %: COj 0,2; CHij 2,4; 0 20,4 и СО 0,0005. Относительный прирост концентрации метана по сечению выработки дС равен 0,35. Создаетс  реальна  угроза взрыва метановоздушной смеси. Расчетным путем установлено, что взрыв метановоздушной смеси происходит через 1,5 ч. Прин то решение примен ть воздушно-механическую пену дл  гашени This invention relates to safety practices in mining and can be used to extinguish underground fires in dead-end wind tunnels of mines that are hazardous for gas and dust. The purpose of the invention is to increase the efficiency of localization of the blast wave. The method for localizing an explosion of methane air to a foam mixture is as follows. When a methane-air mixture explodes, an intense chemical combustion reaction takes place, resulting in a certain amount of energy proportional to the density and volume of the explosive mixture, as well as the specific heat of the explosion. At the same time, the pressure increases at the bottom of the mine flame. Before the flame front, a shock wave occurs, which forms in a shock wave and is caused by friction of the flow against the walls of the production, as well as by autoturbulence of the flame. However, as a result of the interaction of the gaseous products of the explosion with an air-mechanical foam, intense heat and mass transfer occurs between the indicated media, as a result of which the energy consumption sharply increases, which leads to a decrease in the velocity of the shock wave being formed. The impulse of the wave is absorbed by the foam due to the work of viscous forces and the trained foam layers of the foam frame structure, as well as the transfer of a certain amount of motion to the foam system. Experimental studies carried out in an explosive adit showed that when interacting with explosion products with foam medium, three zones can be distinguished in the latter: the first is the evaporation zone, the second is elastic compression, and the third is slowed down in a plastic flow. In the first zone, complete destruction and evaporation of the foam cells of the foam cell takes place. It was found that the length of the evaporated foam plug at a foam multiplicity of 100-500 is 15-30 m, depending on the volume of the gassed area. In the second zone, the structural and dynamic properties of the two-phase medium begin to appear, as a result of which the forming shock wave is transformed 41 into a compression wave. The magnitude of the compression of the foam system due to the piston action of the gaseous products of the explosion is determined by the parameters of the explosion of the gaseous medium and the foam multiplicity. The foam system is compressed until, until the pressure in the wave front is equal to the dynamic yield strength of the foam. This moment determines the beginning of the third zone, within which the delayed, into the ecoplastic flow takes place. foaming. At the moment of equality of the disturbing pulse and the static yield point of the foam, the motion of the latter ceases. This defines the end of the direct wave motion and the critical length of the foam plug that is needed to contain the explosion. After the termination of the action of the direct wave, the reverse restoration of the foam system occurs, i.e. its movement in the direction opposite to the direction of the explosion. This is due to two reasons: the action is elastic. energy accumulated by the foam system in the process of deformation, as well as the presence of rarefaction in the dead-end part of the output. Experimentally proven. The ability to accumulate elastic energy without destruction has foams of multiplicity of 100-500, obtained on the basis of PO-1D, PO-bN and Progress foaming agents. The proposed method for the localization of gas explosions permits the localization of an explosive wave at the formation stage, when the latter does not pose a danger to the bottomhole equipment AND people who are in conjunctional workings. PRI me R. The fire occurred at the bottom of a dead-end mine working with a clear section of 10 m and an extent of 300 m. According to methane, the mine is classified as supercategory. The free burning time of the fire is 10 hours. The composition of the atmosphere of the emergency area at the time preceding the start of extinguishing,%: COj 0.2; CHij 2.4; 0 20.4 and WITH 0.0005. The relative increase in the concentration of methane in the cross section for the production of DC is 0.35. There is a real risk of explosion of the methane-air mixture. By calculation, it was established that the explosion of the methane-air mixture takes place after 1.5 hours. The decision to use air-mechanical foam to extinguish

Claims (1)

Формула изобрет.енияClaim Способ локализации взрыва газов при тушении подземных пожаров в тупиковых горных выработках, включающий заполнение выработки воздушномеханической пеной, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности локализации взрывной волны, для заполнения выработки используют воздушно-механическую пе.ну кратностью 100-500, при этом длину создаваемой пенной пробки определяют из следующего математического выражения:A method for localizing a gas explosion during extinguishing underground fires in dead-end mine openings, including filling the mine with air-mechanical foam, characterized in that, in order to increase the efficiency of localization of the blast wave, an air-mechanical foam with a multiplicity of 100-500 is used to fill the mine, the length created foam plugs is determined from the following mathematical expression: т _________ м (258,4+1,36К)(Ϊ где L„ - длина пенной пробки, м; t _ ________ m (258.4 + 1.36K) (Ϊ where L „is the length of the foam plug, m; К - кратность пены (безразмерная величина);K is the multiplicity of the foam (dimensionless quantity); ао ~ скорость распространения звука в воздухе, м/с; and about ~ the speed of sound propagation in air, m / s; 258,4 - безразмерный эмпирический коэффициент;258.4 - dimensionless empirical coefficient; 1,36 - безразмерный эмпирический коэффициент;1.36 - dimensionless empirical coefficient; 1,43 - коэффициент, характеризующий скорость затухания зву.ка в воде, с'1 ;1.43 - coefficient characterizing the rate of attenuation of sound in water, s'1; 43К+73,46) Ь0,94+0г,0Гаг’ ’ 4θ 73,46 - коэффициент, характеризующий изменение скорости затухания звука на единицу кратности пены, с'1 ;43K + 73.46) b 0.94 + 0 g , 0 G 4C ag '' 4 θ 73.46 - coefficient characterizing the change in the attenuation rate of sound per unit foam multiplicity, s'1; ~ длина загазированного участ45 ка - расстояние от груди забоя до места возможного выпуска пены, м;~ the length of the gassed area45 ka - the distance from the chest of the face to the place of the possible release of foam, m; 0,94 - коэффициент, характеризующий процесс загазирования0.94 - coefficient characterizing the gasification process 50 свыработки, м;50 development, m; 0,04 - безразмерный эмпирический коэффициент.0.04 is a dimensionless empirical coefficient. ВНИИПИ Заказ 6008/32 Тираж 436 _____ПодписноеVNIIIPI Order 6008/32 Circulation 436 _____ Subscription Произв,-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Manufacturing ave, city of Uzhhorod, st. Project, 4
SU853915342A 1985-05-16 1985-05-16 Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings SU1268741A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853915342A SU1268741A1 (en) 1985-05-16 1985-05-16 Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853915342A SU1268741A1 (en) 1985-05-16 1985-05-16 Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1268741A1 true SU1268741A1 (en) 1986-11-07

Family

ID=21184288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853915342A SU1268741A1 (en) 1985-05-16 1985-05-16 Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1268741A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711529C1 (en) * 2018-11-30 2020-01-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for protection against air shock wave of vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 250081, кл. Е 21 F 5/00, 1969. Авторское свидетельство СССР № 118440, кл. Е 21 F 5/00, 1958. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711529C1 (en) * 2018-11-30 2020-01-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for protection against air shock wave of vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hagan Rock breakage by explosives
CN106930744A (en) A kind of millisecond multistage directional blasting dry ice fracturing method and blasting cartridge
CN101015729B (en) Method and appts. for suppressing combustible substance explosion and diffusion
SU1268741A1 (en) Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings
CN2815425Y (en) Special instant fire extinguishing safety grehade device for fire brigade
CN203362213U (en) Air pressing type explosive-proof opening device
CN211835954U (en) Novel explosive type detonation dry powder spraying fire extinguisher
CN85200084U (en) Water seal and water pressure water case for shot hole blasting
CN1029756C (en) Method to cut marble and granite, device to concentrate energy in hole and cutter
CN203347827U (en) Explosive-proof heavy hammer opening device
CN109520386A (en) A kind of high-efficiency environment friendly blocking device
CN202560295U (en) Mining pneumatic explosive-suppression water curtain
CN1148990A (en) Vehicle carrying extinguishing gun and manufacture thereof
CN201618337U (en) Suppression device of fuel-air explosion in confined space
RU2252393C1 (en) Method for blasting and device for its realization
CN208525704U (en) A kind of exhaust gas fire extinguishing system
Liebman Triggered Barriers for the Suppression of Coal Dust Explosions
CN108731560B (en) Blasting structure of high-efficient blasting unit
CN103785123A (en) Explosion energy-absorbing fire-extinguishing device
CN2175828Y (en) Tension splitter for mining stone material
CN215893432U (en) Explosive disintegrator
SU1756580A1 (en) Method for ventilation of mine workings
Cheng et al. Experimental study on the effect of initial accumulation pattern on gas explosion and explosion suppression in a real roadway
SU1481429A1 (en) Method of localizing gas explosion in extinguishing of underground fires
CN215114265U (en) High-low pressure double-cavity gas rock blasting fracturing rod