WO1983001274A1 - Protection device against explosions in underground works - Google Patents

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WO1983001274A1 PCT/DE1982/000201 DE8200201W WO8301274A1 WO 1983001274 A1 WO1983001274 A1 WO 1983001274A1 DE 8200201 W DE8200201 W DE 8200201W WO 8301274 A1 WO8301274 A1 WO 8301274A1
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underground
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Aktiengesellschaft Ruhrkohle
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Schnier, Manfred
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
    • E21F5/14—Fluid barriers or rock dusters made to work by, or at the same time as, shots or explosions
    • E21F5/143—Fluid barriers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
    • E21F5/14—Fluid barriers or rock dusters made to work by, or at the same time as, shots or explosions
    • E21F5/146—Rock dusters

Definitions

  • the invention relates to a device for underground explosion protection in the form of one or more extinguishing agents and these extinguishing agents in the event of an explosion releasing container (s).
  • the pressure wave In the event of an explosion, the pressure wave either tilts them out of their metastable equilibrium position or destroys them and in the process distributes the extinguishing agent previously stored in a locally defined manner over the cross-section of the cavity.
  • the corresponding effect also achieve the hitherto less widespread release locks, which consist of pressure tanks filled with extinguishing agent or the water trough locks described above, but which are triggered via an explosion flame detector with downstream explosive devices to release the extinguishing agent.
  • the present invention has therefore set itself the task of the known effectiveness of previously used explosion barriers with a spatially much more variable provision of all possible extinguishing agents, such as, for. B. to combine water or rock dust.
  • each container used for extinguishing agent storage consists of flexible, extinguishing agent-tight and officially approved material and the respective spatial dimensions, both in terms of its shape and size as well as its local location in the explosion-free normal state Conditions in underground caves of mining and tunneling can be optimally adjusted.
  • variable design options of the containers according to the invention for example sack-shaped (), sausage-shaped (2) or tubular (3), the containers being able to be subdivided into individual bulkheads by means of intermediate walls which are impermeable to extinguishing agent desired size also a extinguishing agent supply allowed in such places in underground cavities where the loading of rigid containers is difficult or impossible to carry out, even though these places are not used by normal underground operations.
  • the extinguishing agent containers made of flexible material do not have to be deposited on a rigid scaffold, but instead are instead individually suspended (1, 2, 3) or in one, for example on one or more rope (s) one or more ropes (s) of individually suspended net (4) can be kept in front, which further increases the possibilities of adapting to the given spatial conditions in the underground cavity.
  • the material for producing the extinguishing agent container is selected such that it has sufficient strength to enclose the extinguishing agent in the undisturbed hanging state of the container, but tears when a pressure wave occurs. It can also be chosen so that it is primarily destroyed only at an incorporated predetermined breaking point in the event of an incident pressure wave. Another possibility is the use of material which remains undamaged even when a pressure wave occurs if the extinguishing agent container is coupled in this case to a pressure and / or radiation detector with a downstream explosive device or mechanical device for releasing the extinguishing agent.

Abstract

The protection device against explosions in underground works is comprised of one or a plurality of containers containing extinction material which are made of a flexible material tight to the extinction material and complying with the regulations. The containers are optimally adapted in size and shape to the proportions of the underground locals and are arranged on supporting frameworks or in suspended nets, or they hang from cables. The release of the extinction material, for example water, incombustible mineral powder or dust, takes place in the case of an explosion by the destruction of the containers under the direct action of the pressure and/or the heat wave, or by the pressure and/or by radiation detectors which detonate explosive charges and/or by appropriate mechanical devices.

Description

Einrichtung zum untertägigen Explosionsschütz Device for underground explosion protection
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum untertägigen Explosionsschütz in Form von einem oder mehreren Löschmittel aufnehmenden und diese Lδschmittel bei Auftreten einer Explo¬ sion freigebenden Behälter(n).The invention relates to a device for underground explosion protection in the form of one or more extinguishing agents and these extinguishing agents in the event of an explosion releasing container (s).
Im untertägigen Berg- und Tunnelbau ist es üblich, zum Schutz gegen die Ausbreitung von Explosionsfolgen - insbesondere der Explosionsflammen und dadurch initiierter Brände - an geeigne¬ ten Stellen in den.untertägigen Hohlräumen, beispielsweise in Strecken des Untertage-Bergbaus, Löschmittel so vorzuhalten, daß sie durch die Explosion selbst über den Querschnitt des entsprechenden Hohlraums verteilt werden und dadurch eine Aus¬ breitung von Explosionsflammen und nachfolgenden Bränden in weitere untertägige Räume verhindern. Am weitesten verbreitet sind dabei die Wassertrog- und die Gesteinsstaubsperren, wobei nach oben offene - meist wannenförmige - Gefäße mit den ange¬ führten Löschmitteln gefüllt und in metastabilem Gleichgewicht auf ein Gerüst gestellt sind, das zumeist im oberen Teil des untertägigen Hohlraums, beispielsweise unter der Streckenfirste einer Untertage-Bergbaustrecke, installiert ist. Bei einer Explosion werden diese Gefäße durch die Druckwelle entweder aus ihrer metastabilen Gleichgewichtslage gekippt oder zerstört und verteilen dabei das vorher lokal definiert gelagerte Lösch¬ mittel über den Hohlraumquerschnitt. Den entsprechenden Effekt erzielen auch die bisher weniger verbreiteten Auslösesperren, die aus mit Löschmittel gefüllten Druckbehältern oder den oben beschriebenen Wassertrogsperren bestehen, die aber über einen Explosionsflammen-Detektor mit nachgeschalteten Sprengsätzen zur Löschmittelfreigabe veranlaßt werden.In underground mining and tunneling, it is customary to provide extinguishing agents in suitable places in the underground cavities, for example in sections of underground mining, in order to protect against the spread of the consequences of an explosion - in particular the explosion flames and fires caused thereby they are distributed by the explosion itself over the cross-section of the corresponding cavity and thereby prevent the spread of explosion flames and subsequent fires into further underground rooms. The most widespread are the water trough and rock dust barriers, whereby open-to the top - mostly trough-shaped - vessels are filled with the extinguishing agents listed and are placed in metastable equilibrium on a scaffold, which is mostly in the upper part of the underground cavity, e.g. under the Line top of an underground mining line is installed. In the event of an explosion, the pressure wave either tilts them out of their metastable equilibrium position or destroys them and in the process distributes the extinguishing agent previously stored in a locally defined manner over the cross-section of the cavity. The corresponding effect also achieve the hitherto less widespread release locks, which consist of pressure tanks filled with extinguishing agent or the water trough locks described above, but which are triggered via an explosion flame detector with downstream explosive devices to release the extinguishing agent.
Der Nachteil der vorstehend beschriebenen Anordnungen liegt in der Tatsache begründet, daß es sich im allgemeinen um starre und platzraubende Aufbauten handelt, die nur eine geringe Variation bei der Anpassung an die räumlichen Verhältnisse in untertägigen- Hohlräumen zulassen und dabsi noch mit anderen erforderlichen technischen Einbauten wie Rohrleitungen, Gurt¬ förderern, Schienenbahnen usw. konkurrieren müssen.The disadvantage of the arrangements described above is due to the fact that it is generally rigid and space-consuming structures that allow only a little variation in the adaptation to the spatial conditions in underground cavities and dabsi with other necessary technical installations such as Pipelines, belt conveyors, railways, etc. must compete.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, die bekannte Effektivität von bisher verwendeten Explosions¬ sperren mit einer räumlich sehr viel variableren Vorhaltungs- mδglichkeit aller in Frage kommenden Löschmittel wie z. B. Wasser oder Gesteinsstaub zu kombinieren.The present invention has therefore set itself the task of the known effectiveness of previously used explosion barriers with a spatially much more variable provision of all possible extinguishing agents, such as, for. B. to combine water or rock dust.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß jeder zur Lösch- mittel-Vorhaltύng dienende Behälter aus flexiblem, löschmittel- dichtem und behördlich zugelassenem Material besteht und sowohl bezüglich seiner Form und Größe als auch seiner lokalen Arre¬ tierung im explosionsfreien Normalzustand den jeweiligen räum¬ lichen Verhältnissen in untertägigen Hohlräumen des Berg- und Tunnelbaus optimal angepaßt werden kann.The invention achieves this object in that each container used for extinguishing agent storage consists of flexible, extinguishing agent-tight and officially approved material and the respective spatial dimensions, both in terms of its shape and size as well as its local location in the explosion-free normal state Conditions in underground caves of mining and tunneling can be optimally adjusted.
Der besondere Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß die variable Formgestaltungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Be¬ hälter - beispielsweise sack örmig ( ), wurstförmig (2) oder schlauchförmig (3), wobei die Behälter durch löschmitteldichte Zwischenwände noch in einzelne Schotten unterteilt sein können - in jeweils gewünschter Größe eine Lδschmittel-Vorhaltung auch an solchen Stellen i untertägigen Hohlräumen erlaubt, an denen die Bestückung mit starren Behältern nur mit Schwierig¬ keiten oder gar nicht durchführbar ist, obwohl gerade diese Stellen vom normalen Untertagebetrieb nicht genutzt werden. Das betrifft beispielsweise Zwischenräume zwischen technischen Einbauten in Untertage-Bergbaustrecken wie z. B. Rohrleitungen, Gurtförderer, Schienenbahnen und Ausbauprofile, die außerhalb des normalen Bewegungsraumes von Menschen oder Maschinen liegen.The particular advantage of this invention is that the variable design options of the containers according to the invention - for example sack-shaped (), sausage-shaped (2) or tubular (3), the containers being able to be subdivided into individual bulkheads by means of intermediate walls which are impermeable to extinguishing agent desired size also a extinguishing agent supply allowed in such places in underground cavities where the loading of rigid containers is difficult or impossible to carry out, even though these places are not used by normal underground operations. This applies, for example, to gaps between technical installations in underground mining lines such as B. pipelines, belt conveyors, railways and expansion profiles that are outside the normal range of movement of people or machines.
Des weiteren ist es von Vorteil, daß die Löschmittelbehälter aus flexiblem Material nicht auf einem starren Gerüst deponiert, wer¬ den müssen, sondern statt dessen beispielsweise an einem oder mehreren Seil(en) einzeln aufgehängt (1, 2, 3) oder in einem an einem oder.mehreren Seil(en) einzeln aufgehängten Netz (4) vor¬ gehalten werden können, womit die Möglichkeiten der Anpassung an die jeweils gegebenen räumlichen Verhältnisse im untertägigen Hohlraum weiter vergrößert werden.Furthermore, it is advantageous that the extinguishing agent containers made of flexible material do not have to be deposited on a rigid scaffold, but instead are instead individually suspended (1, 2, 3) or in one, for example on one or more rope (s) one or more ropes (s) of individually suspended net (4) can be kept in front, which further increases the possibilities of adapting to the given spatial conditions in the underground cavity.
Das Material zur Herstellung der Löschmittelbehälter wird so ge¬ wählt, daß es im ungestört hängenden Zustand des Behälters eine genügende Festigkeit zum Einschluß des Löschmittels aufweist, beim Auftreten einer Druckwelle jedoch zerreißt. Es kann auch so gewählt werden, daß es primär nur an einer eingearbeiteten Soll¬ bruchstelle im Falle einer auftreffenden Druckwelle zerstört wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Material, das auch beim Auftreten einer Druckwelle unzerstört bleibt, wenn der Lδschmittelbehälter in diesem Fall mit einem Druck- und/oder Strahlungsdetektor mit nachgeschaltetem Sprengsatz oder mecha¬ nischer Vorrichtung zur Freisetzung des Löschmittels gekoppelt wird.The material for producing the extinguishing agent container is selected such that it has sufficient strength to enclose the extinguishing agent in the undisturbed hanging state of the container, but tears when a pressure wave occurs. It can also be chosen so that it is primarily destroyed only at an incorporated predetermined breaking point in the event of an incident pressure wave. Another possibility is the use of material which remains undamaged even when a pressure wave occurs if the extinguishing agent container is coupled in this case to a pressure and / or radiation detector with a downstream explosive device or mechanical device for releasing the extinguishing agent.
In Verbindung mit den oben angeführten verschiedenen Möglich¬ keiten der Befestigung der Löschmittelbehälter in untertägigen Hohlräumen resultiert mit dieser Materialauswahl eine weitere AnpassungsVariation an die jeweiligen räumlichen Gegebenheiten.In connection with the various possibilities of fastening the extinguishing agent containers in underground cavities mentioned above, this selection of materials results in a further variation of adaptation to the respective spatial conditions.
Einige mögliche Ausführungsformen der beschriebenen Löschmittel¬ behälter zeigt die Fig. 1: Vertikal aufgehängter sackförmiger Lösch¬ mittelbehälter1 shows some possible embodiments of the extinguishing agent containers described: Vertically suspended bag-shaped extinguishing agent container
-Horizontal aufgehängter wurstförmiger Lδsch¬ mittelbehälter- Sausage-shaped extinguishing agent container suspended horizontally
Schlauchförmiger LöschmittelbehälterTubular extinguishing agent container
Lδschmittelbehälter im Netz Extinguishing agent container in the network

Claims

Einrichtung zum untertägigen ExplosionsschutzPatentansprüche Facility for underground explosion protection
1. Einrichtung zum untertägigen Explosionsschutz im Berg- und Tunnelbau in Form von einem oder mehreren Lδschmittel auf¬ nehmenden und diese Löschmittel bei Auftreten einer Explosion freigebenden Behälter(n), dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Behälter aus flexiblem, löschmitteldichtem und be¬ hördlich zugelassenem Material besteht und sowohl bezüglich seiner Form und Größe als auch seiner lokalen Arretierung im explosionsfreien Normalzustand den jeweiligen räumlichen Ver¬ hältnissen in untertägigen Hohlräumen des Berg- und Tunnel¬ baus optimal angepaßt werden kann.1. Device for underground explosion protection in mining and tunneling in the form of one or more extinguishing agents and these extinguishing agents in the event of an explosion releasing container (s), characterized in that each of these containers is made of flexible, extinguishing agent-tight and officially approved Material exists and its shape and size as well as its local locking in the explosion-free normal state can be optimally adapted to the respective spatial conditions in underground cavities of the mining and tunnel construction.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Behälter sackförmig (1), wurstfδrmig (2) oder schlauchförmig (3) ausgebildet wird, wobei die Behälter durch löschmitteldichte Zwischenwände noch in einzelne. Schotten unterteilt sein können.2. Device according to claim 1, characterized in that the shape of the container is bag-shaped (1), sausage-shaped (2) or tube-shaped (3), the container by means of extinguishing agent-tight partition walls in individual. Bulkheads can be divided.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter zur lokalen Arretierung im. explosionsfreien Normal¬ zustand beispielsweise an Seilen aufgehängt (1, 2, 3) oder in aufgehängten Netzen (4) vorgehalten oder auch auf Gerüsten deponiert werden. 3. Device according to claim 1, characterized in that the container for local locking in. explosion-free normal state, for example, hung on ropes (1, 2, 3) or held in suspended nets (4) or deposited on scaffolding.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Behälter im Falle einer untertägigen Explosion zur Löschmittelfreigabe durch direkte Einwirkung der Druck- und/oder Hitzewelle zerstört werden.4. Device according to claims 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the containers are destroyed in the event of an underground explosion to release extinguishing agent by direct action of the pressure and / or heat wave.
5.. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Behälter im Falle einer untertägigen Explosion zur Löschmittelfreigabe mittels Druck- und/oder Strahlungsdetektoren mit nachgeschalteten Sprengsätzen und/oder geeigneten mechanischen Vorrichtungen zerstört werden.5 .. Device according to claims 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the containers are destroyed in the event of an underground explosion to release extinguishing agent by means of pressure and / or radiation detectors with downstream explosive devices and / or suitable mechanical devices.
CM CM
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