Устройство инертизации призабойного пространства

 

Изобретение относится к области ведения буровзрывных работ в шахтах опасных по взрыву метановоздушных смесей (МВС) и угольной пыли. Техническим результатом изобретения является обязательность инициирования неэлектрической системы через устройство, простота и удобство монтажа взрывной цепи и исключение взрыва и горения МВС при взрыве шпуровых зарядов. Для этого устройство включает контейнер с инертизирующим средством и распылительным зарядом. При этом в заряд-распылитель введен пучок ударно-волновых трубок (УВТ) системы неэлектрического инициирования шпуровых зарядов, применяемой для возбуждения детонации шпуровых зарядов. Заряд-распылитель может быть выполнен из детонирующего шнура. Для обеспечения инициирования детонационного процесса в пучке УВТ детонирующий шнур может, например, образовывать необходимое количество петель вокруг пучка, это также обеспечивает фиксацию шнура на пучке УВТ. Для целей безопасности детонирующий шнур может иметь предохранительную оболочку от взрыва МВС. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ведения буровзрывных работ в шахтах опасных по взрыву метановоздушных смесей (МВС) и угольной пыли (УП).

Известны устройства для подавления горения и взрыва метановоздушных смесей в призабойном пространстве: А.С. СССР №1802157, патенты Германии №4440038, №3906792, №3908650, №3640958, №3821679, А.С. СССР №1677337, патент США №5273344 и др., применение которых исключает инициирование взрыва МВС и УП.

Однако сложность известных конструкций устройств, необязательность их установки при проведении взрывов, а также увеличение непроизводительных затрат, не связанных с отбойкой горной массы, приводят к неиспользованию таких устройств при взрывных работах.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является устройство по патенту Германии №3821679 “Противовзрывное и герметизационно-изолирующее устройство”, содержащее контейнер с инертизирующим средством и распылительным зарядом.

Распылительный заряд этого устройства должен быть взорван одновременно с взрыванием технологических шпуровых зарядов, в результате чего в призабойном пространстве создается инертная среда. В качестве инертизирующих составов могут быть использованы порошки или баллоны со сжатым инертным газом.

Основным недостатком этого решения, как и отмечалось выше, является необязательность взрывания распылительного заряда одновременно с взрывом шпуровых зарядов.

Задача, решаемая изобретением, - создание такого устройства, которое исключало бы возможность проведения взрывных работ без подключения “устройства инертизации призабойного пространства”.

Это достигается тем, что в устройстве, включающем контейнер с инертизирующим средством и распылительным зарядом, в заряд-распылитель введен пучок ударно-волновых трубок (УВТ) системы неэлектрического инициирования шпуровых зарядов, применяемой для возбуждения детонации шпуровых зарядов.

При этом заряд-распылитель может быть выполнен из детонирующего шнура.

Для обеспечения инициирования детонационного процесса в пучке ударно-волновых трубок детонирующий шнур может, например, образовывать необходимое количество петель вокруг пучка, это также обеспечивает фиксацию шнура на пучке УВТ.

Для целей безопасности детонирующий шнур может иметь предохранительную оболочку от взрыва метановоздушной смеси.

Описание устройства поясняется фиг.1 и 2, где 1 - электродетонатор предохранительный ПКМ, 2 - заряд-распылитель метательного ВВ (фиг.1) или петля детонирующего шнура (фиг.2), 3 - контейнер с инертизирующим веществом, 4 - пучок ударно-волновых трубок системы неэлектрического взрывания шпуровых зарядов, 5 - детонирующий шнур.

Принцип работы предлагаемой конструкции состоит в следующем: электродетонатором 1 инициируется детонация метательного заряда-(заряда-распылителя) 2, распыляющего инертизующее вещество из контейнера 3 в призабойном пространстве, одновременно заряд 2 вызывает срабатывание системы неэлектрического взрывания 4 или путем непосредственного воздействия на УВТ ударной волны (фиг.1), или путем инициирования детонирующего шнура 5, который, в свою очередь, вызывает срабатывание пучка УВТ системы неэлектрического взрывания 4 (фиг.2).

Выбор необходимого времени замедления срабатывания системы неэлектрического взрывания обеспечивает заполнение призабойного пространства инертизующим веществом и исключает взрыв и горение метановоздушной смеси при взрыве шпуровых зарядов.

Применение такого устройства гарантирует обязательность инициирования неэлектрической системы через устройство, простота и удобство монтажа взрывной цепи не ведут к потере времени добычи горной массы.

Примером реализации такого устройства служит устройство инертизации призабойного пространства, в котором метательный заряд 2 выполнен из нескольких витков детонирующего шнура, охватывающих картонную трубку, внутри которой размещается пучок ударно-волновых трубок 4 системы неэлектрического взрывания шпуровых зарядов, поверх детонирующего шнура в полиэтиленовом контейнере размещено инертизующее вещество 3, составляя внешнюю цилиндрическую поверхность устройства.

Работает устройство следующим образом: предохранительным электродетонатором ПКМ инициируется детонирующий шнур, инициирующий пучок волноводов, расположенных в полости картонной трубки и одновременно распыляющий инертизующее вещество.

Испытания, проведенные с такой конструкцией устройств в метановоздушной камере, показали отсутствие воспламенения метана и надежное инициирование до 40 ударно-волновых трубок.

Источники информации

1. Авторские свидетельства СССР №1802157, №1677337.

2. Патенты Германии №4440038, №3906792, №3908650, №3640958, №3821679.

3. Патент США №5273344.

Формула изобретения

1. Устройство инертизации призабойного пространства, содержащее инертизующее вещество, заряд, распыляющий инертизующее вещество, отличающееся тем, что в заряд-распылитель введен пучок ударно-волновых трубок системы неэлектрического инициирования шпуровых зарядов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что заряд-распылитель выполнен из детонирующего шнура.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что на одном конце детонирующего шнура сформировано необходимое количество петель, охватывающих пучок ударно-волновых трубок системы неэлектрического инициирования шпуровых зарядов.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что детонирующий шнур выполнен с предохранительной оболочкой от взрыва метановоздушной смеси.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2