Вентиляционный клапан подземной выработки



Вентиляционный клапан подземной выработки
Вентиляционный клапан подземной выработки

 


Владельцы патента RU 2479722:

Общество с ограниченной ответственностью "МЕТРО-СТИЛЬ 2000" (RU)

Изобретение относится к горному делу и подземному строительству и может быть применено в качестве вентиляционного клапана подземных выработок. Вентиляционный клапан содержит шарнирно закрепленное на опорной раме полотно с механизмом его открытия - закрытия и средство герметизации зазора между полотном и опорной рамой. Полотно клапана выполнено из секций. Каждая секция полотна состоит из двух наружных слоев, двух промежуточных слоев и внутреннего слоя. Каждый из наружных слоев выполнен в виде металлического листа. Каждый из промежуточных слоев выполнен в виде гибкого листа из огнеупорного материала. Внутренний слой выполнен из теплоизоляционного материала. Средство герметизации зазора между полотном и опорной рамой содержит кольцевое уплотнение из эластичного материала и вспенивающуюся кольцевую прокладку. Технический результат заключается в повышении надежности вентиляционного клапана за счет повышения жесткости его полотна и одновременного исключения возможности его коробления в трехмерном пространстве. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к горному делу и подземному строительству и может быть использовано при изготовлении и монтаже устройств для регулирования режимов вентиляции, например, тоннеля метрополитена с попеременным перекрытием последнего в целях создания и поддержания в нем необходимого микроклимата.

К устройствам подобного рода, применяемым в метрополитене, предъявляются жесткие требования в отношении надежности (в частности, жесткости) элементов конструкции, а также в отношении огнестойкости, габаритов и размещения в крайне ограниченном полезном пространстве подземной выработки.

Известен вентиляционный клапан подземной выработки, выполненный в виде двери и содержащий установленную в проеме подземной выработки опорную раму, закрепленное на опорной раме сплошное гибкое полотно, механизм открытия-закрытия клапана с приводом поворота полотна в продольной вертикальной плоскости подземной выработки и средство герметизации зазора между полотном и опорной рамой (см., например, авторское свидетельство СССР №1155771, МПК Е21F 1/10, опублик. 1985 г.).

Основным недостатком указанного вентиляционного клапана является недостаточная надежность из-за низкой жесткости цельного полотна из однослойного эластичного материала, слабо прилегающего к раме в опущенном под собственным весом положении. Фактор малой жесткости эластичного полотна усугубляется тем, что оно неспособно обеспечить надежную работу вентиляционного клапана при высоких температурах (например, в случае пожара в подземной выработке) из-за неизбежного повреждения и коробления полотна в трехмерном пространстве подземной выработки. Кроме того, поскольку поперечная жесткость любого полотна обратно пропорциональна его рабочей площади, вентиляционный клапан с цельным по рабочей площади эластичным полотном не может быть применен в ответственных подземных выработках, соответствующих жестким требованиям в отношении надежности конструкций (например, в тоннелях метрополитена).

Задачей предлагаемого изобретения является создание вентиляционного клапана, лишенного вышеуказанных недостатков и обеспечивающего получение нового технического результата. Данный технический результат выражается в повышении надежности клапана при работе в расширенном температурном режиме без коробления его полотна в трехмерном пространстве.

Поставленная задача решается тем, что в вентиляционном клапане, содержащем опорную раму, шарнирно закрепленное на опорной раме полотно, механизм открытия - закрытия клапана и средство герметизации зазора между полотном и опорной рамой, полотно выполнено из расположенных в горизонтальный ряд секций, каждая из которых состоит из лицевого и тыльного слоев в виде металлических листов, двух промежуточных слоев в виде гибких листов из огнеупорного материала и внутреннего слоя из теплоизоляционного материала, при этом внешняя поверхность лицевого и тыльного металлических листов имеет огнезащитное покрытие, а средство герметизации зазора между полотном и опорной рамой содержит кольцевое уплотнение из эластичного материала, расположенное между лицевым слоем каждой секции полотна и лицевой поверхностью опорной рамы, и вспенивающуюся кольцевую прокладку, размещенную между внутренними торцовыми поверхностями опорной рамы и внешними торцовыми поверхностями каждой секции полотна в ее закрытом положении. Секции в горизонтальном ряду полотна могут быть жестко соединены между собой, а вспенивающаяся кольцевая прокладка ориентирована под острым углом к внутренней торцовой поверхности опорной рамы и размещена в закрытом положении любой из секций полотна в зазоре между двумя кольцевыми обоймами, одна из которых закреплена на опорной раме, а другая - на соответствующей секции полотна.

Сущность настоящего изобретения поясняется ниже описанием примера его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

Фиг.1 - вид сверху в поперечном разрезе на вентиляционный клапан. Фиг.2 - увеличенный вид узла А по фиг.1

В описываемом примере осуществления изобретения вентиляционный клапан установлен в подземной выработке, представляющей собой боковую сбойку перегонных тоннелей метрополитена.

Вентиляционный клапан содержит неподвижно установленную в проеме подземной выработки опорную раму с верхней и нижней балками (в разрез по фиг.1 чертежей не попали) и боковыми 1 и центральной 2 стойками. На левой боковой стойке 1 шарнирно закреплено полотно вентиляционного клапана. Полотно в данном случае выполнено в виде поворотной в горизонтальной плоскости створки, состоящей из пары секций 3 и 4. В рассматриваемом примере осуществления изобретения парные секции 3 и 4 расположены по ширине полотна клапана в один горизонтальный ряд и жестко соединены между собой посредством штанги 5. Выполненный в таком виде вентиляционный клапан относится к типу КВ6,2Вм.

В случае больших габаритов проема выработки полотно клапана может состоять по высоте из нескольких горизонтальных рядов створок. Такое выполнение клапана соответствует другому типоразмеру, например KB12,2Вм.

Разделение полотна вентиляционного клапана на секции повышает его жесткость в поперечном сечении.

Вентиляционный клапан снабжен механизмом открытия - закрытия клапана с приводом 6 поворота соответствующей створки полотна. В данном случае применен электромеханический привод с винтовой тягой.

Кроме этого, вентиляционный клапан содержит средство герметизации зазора между опорной рамой и полотном клапана в закрытом положении. Данное средство содержит кольцевое уплотнение 7 из эластичного материала и вспенивающуюся кольцевую прокладку 8, размещенную между внутренними торцовыми поверхностями опорной рамы и внешними торцовыми поверхностями каждой секции 3 и 4 полотна вентиляционного клапана. В рассматриваемом примере кольцевое уплотнение 7 выполнено из термостойкой и влагостойкой армированной резины и закреплено на опорной раме, а вспенивающая прокладка 8 изготовлена из пенографита. При этом вспенивающаяся прокладка 8 ориентирована под острым углом к внутренней торцовой поверхности опорной рамы путем размещения ее в зазоре между двумя кольцевыми обоймами 9 и 10 в виде отбортовок из листового металла, одна их которых 9 неподвижно закреплена на опорной раме, а другая 10 - на соответствующей подвижной секции 3 и 4 полотна вентиляционного клапана. Вспенивающаяся прокладка 8 приклеена к неподвижной обойме 9 и служит в качестве седла для каждой секции 3 и 4 полотна вентиляционного клапана.

Поскольку полотно вентиляционного клапана должно обладать не только поперечной жесткостью, но и продольной стойкостью против коробления каждая секция 3 и 4 выполнена многослойной и состоящей из лицевого 11 и тыльного 12 слоев в виде металлических листов, двух промежуточных слоев 13 в виде гибких листов огнеупорного картона и внутреннего слоя 14 из теплоизоляционного материала. Промежуточные слои 13 выполнены из муллитокремнеземистого гибкого картона толщиной 6 мм. Лицевой 11 и тыльный 12 слои изготовлены из Ст.3. Промежуточные слои 13 выполнены из муллитокремнеземистого гибкого картона толщиной 6 мм. Внутренний слой 14 выполнен из теплоизоляционной химически стойкой минеральной ваты. С целью защиты полотна вентиляционного клапана от прямого воздействия высокой температуры на внешнюю поверхность лицевого и тыльного металлических листов нанесено огнезащитное покрытие 15.

Многослойность секций полотна вентиляционного клапана в указанном виде не только способствует повышению его поперечной жесткости, но и предотвращает коробление полотна в любом температурном режиме за счет обеспечения возможности выполнения своей функции каждого из слоев в секциях полотна в трехмерном пространстве независимо от других слоев.

Работа вентиляционного клапана по настоящему изобретению осуществляется следующим образом.

В закрытом положении вентиляционного клапана (например, в случае пожара по одну из сторон клапана в подземной выработке) секции 3 и 4 полотна герметично замкнуты на опорную раму 1, 2 через вспенивающуюся прокладку 8 и седло кольцевой обоймы 9, а также через кольцевое уплотнение 7 из эластичного материала.

Для пропускания в необходимом объеме потока воздуха секции 3 и 4, неподвижно связанные между собой штангой 5, открывают путем поворота их на заданный угол в горизонтальной плоскости подземной выработки с помощью привода 6.

Как следует из вышеизложенного, предлагаемое изобретение обеспечивает получение надежного вентиляционного клапана подземной выработки за счет повышения жесткости его полотна и одновременного исключения возможности его коробления в трехмерном пространстве. Данное свойство вентиляционного клапана расширяет его технологические возможности и область применения в подземных выработках различного назначения, например в метрополитене. Кроме того, настоящее изобретение позволяет изготавливать вентиляционные клапаны модульносекционного типа, что упрощает их сборку, а также расширяет область использования изобретения.

1. Вентиляционный клапан подземной выработки, содержащий опорную раму, шарнирно закрепленное на опорной раме полотно, механизм открытия-закрытия клапана и средство герметизации зазора между полотном и опорной рамой, отличающийся тем, что полотно выполнено из расположенных в ряд секций, каждая из которых состоит из лицевого и тыльного слоев в виде металлических листов, двух промежуточных слоев в виде гибких листов из огнеупорного материала и внутреннего слоя из теплоизоляционного материала, при этом внешняя поверхность лицевого и тыльного металлических листов имеет огнезащитное покрытие, а средство герметизации зазора между полотном и опорной рамой содержит кольцевое уплотнение из эластичного материала, расположенное между лицевым слоем каждой секции полотна и лицевой поверхностью опорной рамы, и вспенивающуюся кольцевую прокладку, размещенную между внутренними торцовыми поверхностями опорной рамы и внешними торцовыми поверхностями каждой секции полотна в ее закрытом положении.

2. Вентиляционный клапан по п.1, отличающийся тем, что секции в горизонтальном ряду полотна жестко соединены между собой.

3. Вентиляционный клапан по п.1, отличающийся тем, что вспенивающаяся кольцевая прокладка ориентирована под острым углом к внутренней торцовой поверхности опорной рамы и размещена в закрытом положении любой из секций полотна в зазоре между двумя кольцевыми обоймами, одна из которых закреплена на опорной раме, а другая - на соответствующей секции полотна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных действующих горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных участков подземных горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных участков подземных горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных действующих горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .

Изобретение относится к способам защиты от ударной воздушной волны и продуктов взрыва, в частности к атомной энергетике, и может быть использовано для защиты окружающей среды от ударной воздушной волны и продуктов аварийного взрыва на подземных АЭС и заводах по производству взрывчатых веществ, боеприпасов, на складах и хранилищах взрывоопасных и радиоактивных материалов.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для гашения взрывной волны в горных выработках. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для локализации очага взрыва метана и/или угольной пыли и для тушения подземных пожаров в угольных шахтах, возникающих после взрыва метана и/или угольной пыли.

Изобретение относится к технической физике, к области взрывных работ, и может быть использовано при создании различного вида защитных сооружений, предназначенных для ограничения разрушительного действия взрыва, снижения взрывной нагрузки и защиты от осколков на торцевые стенки каналов, а также локализации продуктов взрыва, содержащих вредные аэрозоли.
Изобретение относится к составам для возведения изолирующих сооружений, например, шахтных перемычек в выработках в условиях повышенного горного давления и водопритоков.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение надежности возведения перемычки в штольне, пройденной в склоне горы. Способ возведения безврубовой перемычки в штольне, пройденной в склоне горы, включающий бурение шпуров по контуру выработки, сооружение полого кольцевого канала, укладку в тело перемычки двух отрезков труб для нагнетания в кольцевой канал цементного раствора, установку в шпуры стальных стержней, подачу под давлением в кольцевой канал и шпуры цементного раствора. Перемычку возводят на удалении от устья штольни, превышающем расстояние от поверхности скольжения, формирующейся в склоне горы до устья штольни. Шпуры бурят на глубину больше глубины распространения, в окрестности выработки, области повышенной интенсивности трещин, возникающих в массиве при проходке выработки. В шпуры нагнетают тампонажный раствор, устойчивый к агрессивным шахтным водам, а расстояние между шпурами определяют из выражения: S≤2α, где α - глубина распространения тампонажного раствора в массив в окрестности шпура. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Технический результат направлен на повышение устойчивости закладочной перемычки, сокращение времени, затрачиваемого на возведение закладочной перемычки. Способ возведения закладочной перемычки в горной выработке, включающий установку друг на друга литых шлакоблоков по всему сечению закладываемой выработки. В качестве литых шлакоблоков используют прямоугольные призмы одинаковых размеров с основаниями в виде остроугольных равнобедренных треугольников. Закладочную перемычку возводят горизонтальными слоями, в каждом слое которой устанавливают два ряда литых прямоугольных призм, при этом призмы первого ряда укладывают меньшей боковой гранью к закладочному массиву. Равные боковые грани призм первого и второго рядов укладывают вплотную друг к другу, а к меньшим боковым граням призм второго ряда устанавливают упорные стойки, исключающие перемещение шлакоблоков под воздействием закладочного массива. 4 ил.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для гидроизоляции затопленных участков и обводненных горных выработок. Техническим результатом изобретения является повышение герметичности контакта перемычки и вмещающего массива за счет гидроизоляции этого контакта. Для этого поверхность вруба под бетонную перемычку равномерно покрывают гидроизоляционным расширяющимся материалом, после чего возводят бетонную перемычку в границах обработанных стенок выработки, а выработку со стороны водопритока по периметру равномерно покрывают гидроизоляционным материалом. В бетонном теле перемычки размещают либо тюбинговую диафрагму, либо трубу-лаз, а также средства контроля герметичности перемычки, а покрытие стенок выработки гидроизоляционным материалом выполняют при возникновении аварийной ситуации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей для изоляции выработок от воды и рассола, а также для удержания закладочных пульп. Техническим результатом является повышение надежности герметизации перемычки за счет изоляции ее контакта со стенками и почвой выработки. Способ включает проходку вруба по периметру горной выработки, монтаж перемычки, фиксацию ее на стойки, крепление водонепроницаемого материала на поверхность перемычки. После установки щита перемычки на стенках и почве выработки со стороны предполагаемого потока создают гладкую поверхность нанесением слоя штукатурки, после чего герметично фиксируют водонепроницаемый материал. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к возведению перемычек в горнорудной промышленности, а более конкретно к устройству перемычек в подводящих выработках отработанных очистных лав и в выработках у запожаренных участков в газовых шахтах. Техническим результатом является повышение устойчивости перемычки. Перемычка в выработке устанавливается без врубов, подвижной и с проемным окном, закрытым с обратной стороны щитовым листом, с укрепленной рамой по щиту и отверстиями в раме для входа лучевых прутьев, соединяющих саму раму и отрезок трубы с отверстиями по трубе, которая входит в середину щитового листа и через которую проходит металлическая тяга, зацепленная за поперечный трос, закрепленный анкерами в боковых стенках выработки. При этом при взрыве ударная волна сдвигает безврубовую перемычку и щитовую заслонку в окне, которая направляет часть волны на борта и кровлю выработки, а основную ударную волну воспринимает заднее ограждение, состоящее из мешков пламегасящей инертной пыли, второго заграждающего щита на металлической тяге, разделяющего сыпучие материалы, и комплектом упорных стоек на выходе. 1 ил.

Изобретение относится к технике защиты окружающей среды от опасного и вредного воздействия высокотоксичных и экологически опасных веществ и может быть использовано для предотвращения последствий аварийных ситуаций при проведении в горной выработке взрывных работ с зарядами или взрывными устройствами. Способ локализации высокотоксичных и экологически опасных веществ в горной выработке при взрывных работах включает возведение заслонов с образованием герметичных рабочего объема и по крайней мере одного буферного объема. В заслонах размещают системы откачки для создания пониженного давления по отношению к атмосферному давлению. Величина откачки из рабочего объема больше возможного объема газовых продуктов, образующихся при подрыве взрывного устройства. Величина откачки из буферного объема в несколько раз больше возможного объема содержащей газообразные продукты взрыва среды, натекающей через заслон из рабочего объема. Технический результат: повышение защиты окружающей среды от высокотоксичных или экологически опасных продуктов взрыва. 1 ил.
Наверх