Взрывогасящая перемычка

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для ослабления воздушных ударных волн (ВУВ) в горных выработках для сохранения подземных сооружений и коммуникаций при ведении взрывных работ. Перемычка выполнена из гибких лент, свободно свисающих со свода горной выработки и пересекающих основную часть ее поперечного сечения, ленты связаны из синтетических нитей. Плоскости первых рядов лент, обращенных к источнику ВУВ, ориентированы параллельно направлению их распространения вдоль продольной оси выработки, плоскости лент следующих рядов ориентированы под углом к продольной оси выработки, причем в каждом следующем ряду лент направление угла меняется на противоположный. В направлении прохождения ВУВ углы наклона плоскостей лент к продольной оси выработки возрастают и все ленты последних рядов ориентированы своими плоскостями перпендикулярно продольной оси выработки и направлению распространения ВУВ, а длина последних рядов лент превышает высоту выработки и концевые части лент избыточной длины лежат на почве выработки. Избыточная длина лент принята с таким расчетом, чтобы после взрывов зарядов всех серий замедления ленты и в наклонном состоянии, созданном ВУВ, перекрывали основную часть поперечного сечения горной выработки. Технический результат - надежное ослабление ВУВ при снижении массы перемычки и унификации ее гибких элементов. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для ослабления воздушных ударных волн (ВУВ) с целью сохранения коммуникаций и подземных сооружений при ведении взрывных работ в горных выработках.

Известна перемычка из свободно свисающих гибких элементов - канатов, веревок и шнуров, перекрывающих основную площадь поперечного сечения горной выработки, выполненных из синтетических материалов, размещенных в переменной возрастающей в направлении распространения ВУВ плотностью в следующей последовательности: первые ряды - канаты, затем веревки и шнуры. Канаты могут быть заменены полосами из транспортерной ленты, отслужившей срок эксплуатации по прямому назначению [1].

Недостатки прототипа: гибкие элементы высокой плотности и больших сечений - канаты, массивные полосы из конвейерных лент, - увеличивают массу перемычки без улучшения ее действия, так как эффективность ослабления ВУВ определяется не массой элементов перемычек, а характером их распределения в пространстве с образованием гетерогенной структуры на пути прохождения ВУВ. Так газожидкостная пена более чем на порядок по сравнению с газовой фазой снижает давление ВУВ [2].

Кроме того, известная перемычка, эффективно ослабляющая ВУВ при короткозамедленном взрывании, снижает свое действие при замедленном взрывании, так как не ослабляет ВУВ - они проходят через зоны поперечного сечения горной выработки, не защищенные гибкими элементами из-за их отклонения воздушными ударными волнами от ранее взорванных зарядов.

Технической задачей данного изобретения является надежное ослабление ВУВ при снижении массы перемычки и унификации ее гибких элементов.

Технический результат достигается тем, что гибкие элементы выполнены в форме лент, связанных из синтетических нитей, причем плоскости первых рядов лент, обращенных к источнику ВУВ, ориентированы параллельно протяженности горной выработки и направлению распространения ВУВ, ленты следующих рядов ориентированы под углом к продольной оси горной выработки, причем в каждом ряду лент направление угла меняется на противоположный. В направлении прохождения ВУВ угол наклона лент к продольной оси выработки возрастает и все ленты последних рядов ориентированы своими плоскостями перпендикулярной оси выработки и направлению распространения ВУВ, а длина лент последних рядов превышает высоту выработки, концевые части лент избыточной длины лежат на почве выработки, а избыточная длина лент принята с таким расчетом, чтобы после взрывов зарядов всех серий замедления ленты и в наклонном положении, созданном воздушными ударными волнами, перекрывали основную часть поперечного сечения горной выработки.

Схема перемычки в двух проекциях представлена на фиг. 1 и 2 чертежа, где приняты следующие обозначения: 1 - эластичные ленты из синтетических нитей, 2 - опора для их крепления, выполненная из отрезка конвейерной ленты, с металлическими ребрами жесткости, необходимыми для ее крепления в выработке. Направление распространения ВУВ указано стрелой.

В качестве лент для перемычки могут быть использованы выпускаемые промышленностью ленты, предназначенные для изготовления многооборотных строп, применяемых для подъема и транспортирования грузов. Нижние концы лент в перемычке должны быть утяжелены пластинами из пластмассы - для провисания легких лент по всей длине, ориентации плоскостей лент под требуемым углом и снижения износа концов лент.

На фиг. 1 и 2 представлена схема перемычки, состоящей из четырех групп лент, размещенных в направлении прохождения ВУВ с переменным углом наклона плоскости лент к продольной оси выработки, изменяющимся в следующей последовательности: 0; 45; 150 и 180^o.

Первые ряды лент, плоскости которых параллельны оси выработки, разбивают фронт ВУВ на потоки, ленты следующих рядов направляют потоки ослабленных ВУВ в щели между плоскостями наклонных лент, причем с изменением в каждом ряду направлений потоков на противоположные. Удлиненные ленты последнего ряда даже в наклонном положении будут перекрывать основную часть площади поперечного сечения горной выработки, продолжая гасить ослабленные передней частью перемычки ВУВ от взрывов зарядов оконтуривающих шпуров. Избыточная длина лент последнего ряда, составляющая 1/3 высоты выработки, обеспечит перекрытие ее поперечного сечения при отклонении лент на угол до 45^o.

В отличие от прототипа перемычка собрана из однородных легких лент, но благодаря их размещению в перемычке они создают возрастающую в направлении распространения ВУВ систему препятствий и сопротивлений с эффективным ослаблением ВУВ.

Источники информации 1. RU 2095577, E 21 F 17/103, БИ N 31, 1997.

2. Ждан С. А. Численное моделирование взрыва зарядов в пене. - "Физика горения и взрыва", 1990, Т. 26, N 2. - с. 103-110.

Формула изобретения

Перемычка для ослабления воздушных ударных волн в горных выработках, состоящая из свободно свисающих гибких элементов, выполненных из синтетических материалов, пересекающих основную часть площади поперечного сечения горной выработки, отличающаяся тем, что гибкие элементы выполнены в форме лент, связанных из синтетических нитей, причем плоскости первых рядов лент, обращенных к источнику воздушных ударных волн, ориентированы параллельно их распространению вдоль оси выработки, плоскости лент следующих рядов ориентированы под углом к продольной оси горной выработки, причем в каждом следующем ряду лент направление угла меняется на противоположный, в направлении прохождения воздушных ударных волн углы наклона плоскостей лент к оси выработки возрастают и все ленты последних рядов ориентированы своими плоскостями перпендикулярно продольной оси выработки и направлению распространения воздушных ударных волн, длина лент последних рядов превышает высоту выработки и концевые части лент избыточной длины лежат на почве выработки, а избыточная длина лент принята с таким расчетом, чтобы после взрывов зарядов всех серий замедления ленты и в наклонном положении, созданном воздушными ударными волнами, перекрывали основную часть поперечного сечения горной выработки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2