Водяной заслон
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для борьбы со взрывами газа и пыли в горных выработках. Устройство содержит отдельные сосуды с отверстиями для выпуска воды с образованием водяной завесы и элементы подвески сосудов к крепи выработки. Отверстия выполнены в днище сосудов и заклеены защитной лентой со свободным концом. К концу прикреплен груз, размещенный под кровлей выработки с обеспечением его падения под действием ударной волны и отрыва защитной ленты от днища сосудов. Повышается противопожарная эффективность заслона. 2 ил.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при изготовлении водяных заслонов.
Известны различные конструкции водяных заслонов, используемых в качестве защитных мер при взрывах метана и угольной пыли в горных выработках (см., напр. кн. "Предупреждение взрывов пыли в угольных и сланцевых шахтах". М., Недра, с.245-260). Принцип действия таких водяных заслонов, состоящих из отдельных сосудов, например, ящичного типа, - создание кратковременной водяной завесы при опрокидывании или деформации сосудов при взрыве.
Однако при разной удаленности заслонов от эпицентра взрыва и различных силах взрывов наблюдается отставание фронта пламени от пика ударной волны, опрокидывающей сосуды заслона, в несколько секунд, поэтому эффект от кратковременной, не более 3-4 секунд, водяной завесы может быть нулевым (см. там же, с.258, 6 стр. снизу - "если ударная волна опережает фронт пламени на 7-8 с, то водяные заслоны оказываются неэффективными, т.к. в этом случае сосуды опрокидываются задолго до появления в зоне заслона пламени").
Прототипом заявляемого решения может быть устройство для водяного заслона по а.с. №866229, М. кл. Е21F 5/00, опубл. 25.09.81 г., в котором сосуд выполнен в виде замкнутой оболочки с отверстиями, а элементы крепления выполнены в виде проволочной подвески, пропущенной вдоль оболочки через ее стенки, и U-образных подхватов, при этом отверстия расположены на боковой поверхности оболочки между линией крепления ее к проволочной подвеске и уровнем заполнения оболочки водой. Это решение имеет преимущество перед опрокидными заслонами кратковременного действия - оно подразумевает создание водяной завесы более длительного действия.
Однако известное устройство... имеет недостатки:
1. При слабой ударной волне сосуд может и не оторваться от проволочной подвески, чем исключается создание водяной завесы для последующего фронта пламени.
2. При отрыве от подвесок консольные концы сосуда сразу опускаются вниз близко к вертикали, в результате чего значительно уменьшается площадь водяной завесы, которая не сможет перекрыть все сечение выработки.
3. В результате испарения воды через открытые отверстия сосуды заслона необходимо периодически дозаправлять.
Целью предложения является повышение противопожарной эффективности водяного заслона.
С этой целью отверстия выполнены в днище сосуда и заклеены защитной лентой со свободным концом, при этом к нему прикреплен груз, размещенный под кровлей выработки с обеспечением его падения под действием ударной волны и отрыва защитной ленты от днища сосуда.
На фиг.1 показано поперечное сечение выработки с анкерной крепью с водяным заслоном;
на фиг.2 - то же, в начале "срабатывания" заслона.
Сущность предлагаемой конструкции: с помощью обычных подвесок 1 (тросовых, проволочных и других) сосуды 2 водяного заслона, например прочные рукава из полимерных материалов или сосуды жесткой формы, с отверстиями 3 для заливки и слива воды подвешиваются к элементам крепи 4 под кровлей выработки. В днище каждого сосуда 2 выполнены отверстия 5 для аварийного выпуска воды, которые снаружи заклеены защитной лентой 6 со свободным концом 7, при этом прочность защитной ленты 6 значительно превосходит усилие ее отрыва от днища сосуда 2. К концу 7 прикреплен груз 8 в виде, например, полиэтиленового мешка с водой, который размещается под кровлей выработки - укладывается на подставке или подвешивается на подвеске 9 с обеспечением его обязательного падения при прохождении ударной волны, при этом вес груза 8 должен быть достаточным для отрыва защитной ленты 6 от днища сосуда 2.
Монтаж водяного заслона осуществляется в обычном порядке: подвешиваются сосуды 2 под кровлей выработки и через отверстия 3 заполняются водой. К свободному концу 7 защитной ленты 6 каждого сосуда 2 прикрепляется груз 8 и размещается под кровлей выработки, например, на подвеске 9 (фиг.1).
Работа водяного заслона: при нахождении заслона вблизи эпицентра сильного взрыва его сосуды, как и сосуды любой конструкции, будут разрушены с образованием кратковременной беспорядочной водяной завесы. В этом случае водяная завеса является преградой для пламени, т.к. его фронт незначительно отстает от фронта ударной волны.
При меньшей силе взрыва и при значительном его удалении от водяного заслона прочные сосуды 2 удерживаются на подвесках 1, но груз 8 обязательно упадет с подставки или подвески 9 и потянет за собой защитную ленту 6, которая оторвется от днища сосуда 2 и освободит отверстия 5 для выпуска воды (фиг.2) с образованием водяной завесы. Время истечения воды из сосудов 2 или время действия водяной завесы определяется в этом случае количеством и размерами отверстий 5 в сосудах 2 заслона и может составлять десятки секунд.
Водяные заслоны предлагаемой конструкции не требуют дополнительной периодической дозаправки - выпускные отверстия 5 в днищах сосудов 2 заклеены герметичной защитной лентой 6, а отверстия 3 после заливки сосудов заслона заглушены.
Заслоны предлагаемой конструкции эффективнее заслонов из опрокидывающихся или разрушающихся при взрыве сосудов и заслонов, описанных в прототипе.
Водяной заслон, включающий отдельные сосуды с отверстиями для выпуска воды с образованием водяной завесы и элементы подвески сосудов к крепи выработки, отличающийся тем, что отверстия выполнены в днище сосудов и заклеены защитной лентой со свободным концом, при этом к нему прикреплен груз, размещенный под кровлей выработки с обеспечением его падения под действием ударной волны и отрыва защитной ленты от днища сосудов.
