Способ локализации взрывов газа и пыли в шахтах

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с взрывами газа и пыли в горных выработках. Цель изобретения - повышение эффективности локализации и улучшение условий эксплуатации добычных участков. Нишу длиной, равной 5-7 диаметрам выработки, формируют как продолжение этой выработки. Ударную взрывную волну направляют в нишу путем перекрытия взрывоустойчивыми дверями сопрягающихся выработок. В устье ниши у ее бортов под углом 10-15° к ним на всю высоту ниши вершиной к тупику устанавливают клин и на расстоянии 1-3 диаметров ниши - пару клиньев, симметричных относительно продольной оси ниши, при этом клинья выполняют с углом при вершине 10-15° и высотой 0,25 диаметра ниши. При взаимодействии ударной волны с установленным в устье ниши клином образуются косые скачки уплотнения и сверхзвуковой поток отклоняется от первоначального направления на угол, обусловливающий степень замедления волны. В результате отклонения ударной волны от первоначального направления движения поток взрывных газов теряет скорость и энергию. При этом скорость части потока в пограничном слое, прилегающей к стенкам выработки, становится дозвуковой. Торможение оставшейся сверхзвуковой части обеспечивается в результате обтекания волной двух дополнительных клиньев, установленных в нише. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4645777/24-03 (22) 14.12.88 (46) 15.12.90. Бюл. N 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (72) В,С.Сергеев, Ю;Ф.Булгаков, Ю.А.Жирный, АЛ.Левашев и А.Н.Бутко (53) 622.817 (088,8) (56) Гурин А,A. и др. Ударные воздушные волны в горных выработках. M.: Недра,,1 983, с.180.

Авторское свидетельство СССР

N 730973, кл. Е 21 F 5/00, 1978. (54) СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ВЗРЫВОВ

ГАЗА И ПЫЛИ В ШАХТАХ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы со взрывами газа и пыли в горных выработках. Цель изобретения — повышение эффективности локализации и улучшение условий эксплуатации добычных участков. Нишу длиной, равной 5-7 диаметрам выработки, формируют как продолжение этой выработки. Ударную взрывную

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы со взрывами газа и пыли в горных выработках, Целью изсбретения является повышение эффективности локализации и улучшение условий эксплуатации добычных участков. Ha чертеже изображена схема осуществления способа.

Способ заключается в следующем.

При воспламенении взрывчатой метана-воздушной смеси начинается интенсив- . (19) ъЫ (!1) 1 6 1 %5646 А 1 волну направляют в нишу путем перекрытия взрывоустойчивыми дверями сопрягающихся выработок, В устье ниши у ее бортов под углом 10-15 к ним на всю высоту ниши вершиной к тупику устанавливают клин и на расстоянии 1-3 диаметров ниши — пару клиньев, симметричных относительно продольной оси ниши, при этом клинья выполняют с углом при вершине 10-15 и высотой

0,25 диаметра ниши. При взаимодействии ударной волны с установленным в устье ниши клином образуются косые скачки уплотнени-=. и сверхзвуковой поток отклоняется от первоначального направления на угол, обусловливающий степень замедления волны. В результате отклонения ударной волны от первоначального направления движения поток взрывных газов теряет скорость и энергию. При этом скорость части потока в пограничном слое, прилегающей к стенкам выработки, становится дозвуковой, Торможение оставшейся сверхзвуковой части обеспечивается в результате обтекания волной двух дополнительных клиньев, установленных в нише. 1 ил. ная химическая реакция горения, в результате которой в выработке формируется ударная волна и фронт пламени. Датчик-индикатор 1, фиксируя скачок давления, подает сигнал на автоматическое закрытие вэрывоустойчивой двери 2. Ударная волна, распространяясь по выработке, затекает в сформированную в ее тупиковой части в виде продолжения выработки нишу, длина кото рой ра вн а 5-7 диаметрам вы работки.

Указанная длина определена экспериментально из условия полного затухания удар1613646 ной волны, Увеличение длины ниши ведет к неоправданным трудозатратам.

При взаимодействии ударной волны с клином 3, установленным в устье ниши, образуются косые скачки уплотнения и сверхзвуковой поток отклоняется от первоначаг ьного направления движения на определеннb1й угол, обуславлиBc þùèé степень замедления волны.

При этом максимальный эффект гашения волны при минимальных нагрузках на поверхность клина достигается при угле клиньев при вершине а =- 10 — 15 и высоте, равной 0,25 диаметра ниши, и угле установки клиньев относительно борта выработки

Р =10 — 15, причем клинья устанавливают на вс;о высоту ниши и ориентируют вершиной к тупику, В результате отклонения ударной волны от первоначального направления движения поток взрывных газов, распространяющийся 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 дозвуковой, Торможение оставшейся части сверхзвукового потока обеспечивается за счет второго скачка уплотнения, получаемого в результате обтекания волной двух дополнительно устанавливаемых на расстоянии от устья, равном 1-3 диаметра ниши, клиньев 4, После прохождения системы ло5 кализации взрыва клин — пара клиньев ударная волна полностью гасится.

Формула изобретения

Способ локализации взрывов газа и пы10 ли в шахтах, включающий формирование в выработке ниши и направление в нее ударной взрывной волны, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности локализации и улучшения условий эксплуа15 тации добычных участков, нишу формируют в виде продолжения выработки длиной, равной 5-7 диаметрам выработки, при этом у бортов ниши под углом 10-15 к.ним на всю высоту ниши устанавливают вер20 шиной к тупику клинья с углом при вершине

10-15 и высотой, равной 0,25 диаметра ниши, причем один из клиньев устанавливают в устье ниши, а два других — на расстоянии от него, равном 1-3 диаметрам ниши сим25 метрично относительно продольной оси ниши, при этом ударную взрывную волну направляют в нишу путем перекрытия сопрягающихся выработок взрывоустойчивыми дверями.

1613646

ОО

Составитель И. Федяева

Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова

Редактор Н. Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 3875 Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5