Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах (варианты)



Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах (варианты)
Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах (варианты)

 


Владельцы патента RU 2537303:

Трубицын Анатолий Александрович (RU)

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей. Техническим результатом является нейтрализация взрывоопасных скоплений метана и обеспечение безопасности и абсолютной защиты горняков за счет быстрой и мобильной доставки и применения средств ингибирования метана. Предложено мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в двух исполнениях: передвижное на тележке с блоком распылительных форсунок и в ранцевом исполнении для непосредственной защиты рабочих в шахте. Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах в первом варианте исполнения содержит баллоны с ингибитором, датчик метана, электронный манометр, источник питания, тележку на колесах. При этом устройство дополнительно содержит блок управления, подключенный к системе контроля и мониторинга шахты и принимающий сигнал от датчиков метана и манометров, и передающий сигнал на управляющие клапаны, которые соединены одновременно с регулирующим блоком и баллонами с ингибитором. А регулирующий блок соединен с блоком форсунок, состоящим из двух изолированных друг от друга камер для подвода ингибитора. Во втором варианте исполнения мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах содержит баллоны, датчик метана и манометры. При этом устройство дополнительно содержит регулирующий блок, соединенный с баллонами с ингибитором и одновременно при помощи гибкого соединения с управляющим клапаном и с, по меньшей мере, одной распылительной форсункой со штангой. А регулирующий блок и управляющий клапан состоят из двух изолированных камер для подвода ингибитора, причем управляющий клапан снабжен кнопкой подключения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей.

Известно устройство инертизации призабойного пространства (патент №2301894, кл. МПК E21F 5/00, дата приоритета 01.12.2005, опубликовано 27.06.2007, номер заявки №2005137627). Известное устройство содержит контейнер с инертизирующим средством, заряд, распыляющий инертизирующее средство.

Недостатком известного устройства является то, что невозможно его установить в труднодоступных местах, а также имеется опасность его разгерметизации.

Известен способ и устройство автоматического разгазирования горной выработки (патент №2278271, кл. МПК E21F 5/00, дата приоритета 06.08.2001, дата публикации 27.07.2006, номер заявки №2001121811). Известное устройство содержит общешахтный вентилятор и устройство контроля загазованности пространства, датчики, баллон со сжатым воздухом.

Недостатком известного устройства является то, что оно предназначено для стационарной установки, т.е. оно не мобильно.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является нейтрализация взрывоопасных скоплений метана и обеспечение безопасности и абсолютной защиты горняков за счет быстрой и мобильной доставки и применения средств ингибирования метана.

Известные на сегодня в России и за рубежом способы предупреждения взрывов метана в шахтах ведутся в направлении обеспечения интенсивной вентиляции, подачи в забой инертных газов, откачки метана. При этом устройства, применяемые для обеспечения безопасности шахтеров, как правило, стационарные, дорогостоящие, имеющие высокую энергоемкость.

Предлагается мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах в двух исполнениях: передвижное на тележке с блоком распылительных форсунок и в ранцевом исполнении для непосредственной защиты рабочих в шахтах.

Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах в первом исполнении содержит баллоны с ингибитором, датчик метана, электронный манометр, источник питания, тележку на колесах.

Отличием является то, что дополнительно содержит блок управления, подключенный к системе контроля и мониторинга шахты и принимающий сигнал от датчиков метана и манометров, и передающий сигнал на управляющие клапаны, которые соединены одновременно с регулирующим блоком и баллонами с ингибитором, а регулирующий блок подключен к блоку форсунок, состоящему из двух изолированных друг от друга камер для подвода ингибитора к форсункам.

Другим отличием является то, что форсунок более двух. Еще одним отличием является то, что устройство содержит два управляющих клапана.

Во втором варианте исполнения мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах содержит баллоны, датчик метана, манометры.

Отличием является то, что дополнительно содержит регулирующий блок, соединенный с баллонами с ингибитором и одновременно при помощи гибкого соединения с управляющим клапаном и с, по меньшей мере, одной распылительной форсункой со штангой, а регулирующий блок и управляющий клапан состоят из двух изолированных камер для подвода ингибитора, управляющий клапан снабжен кнопкой подключения.

Другим отличием является то, что штанга выполнена телескопической.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид мобильного устройства для ингибирования метановоздушной смеси, смонтированного на тележке, а на фиг.2 в ранцевом исполнении.

Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах, смонтированное на тележке (фиг.1), удобно для использования в постоянном или возможном пункте скопления метана. Устройство мобильно и может быть оперативно перемещено в случае необходимости.

Устройство (фиг.1) содержит баллоны с ингибирующим газом 1 и 2, датчик метана 3, который закреплен непосредственно на устройстве, электронные манометры 4. Сигналы от датчика метана 3 и электронных манометров 4 поступают на блок управления 5, где обрабатывается информация и при достижении 3% концентрации метана в атмосфере блок управления 5 передает сигнал на управляющий клапан 6, автоматически открывая его, при этом ингибирующий газ из баллонов 1 и 2 поступает на регулирующий блок 7, и к блоку форсунок, состоящему из двух изолированных камер (не показаны), а затем к форсункам 8 в заданном соотношении, и распыляется через форсунки в зону образования повышенной концентрации метана. Смешение компонентов 1 и 2 ингибитора происходит непосредственно в форсунках. Когда давление в баллонах падает ниже критического уровня, блок управления 5 передает информацию через систему контроля и мониторинга шахты к диспетчеру о том, что заканчивается ингибирующий газ в баллонах. Блок управления 5 запитан от системы шахтного электроснабжения либо от блока автономного питания. Устройство расположено на тележке 9.

В качестве датчика метана может быть использован датчик ДМС-03 (руководство по эксплуатации ДМС 03.00.000 Р7). На устройстве может быть установлен, например, манометр марки ДМ5002 (сертификат RU.C.30.004.A №34766, выданный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии от 30.12.2008 г.).

Ранцевое исполнение мобильного устройства для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси (фиг.2) в шахтах предназначено для использования в местах локального скопления метана. Мобильное устройство для ингибирования метановоздушной среды в шахтах в ранцевом исполнении состоит из двух баллонов 1 и 2 с ингибитором, регулирующего блока 7, датчика метана 3, управляющего клапана 6, кнопки подключения клапана 13, форсунки 8, манометров 4, ранца 12, гибкого соединения 10, телескопической штанги 11.

В баллонах 1 и 2 находится под давлением ингибирующий газ, в баллоне 1 - компонент 1 и в баллоне 2 - компонент 2 газа. Баллоны 1 и 2 подключены к регулирующему блоку 7. При концентрации метана 3% (показания датчика метана 3) шахтер вручную открывает управляющий клапан 6 при помощи кнопки подключения клапана 13. Управляющий клапан 6 открывается, после чего ингибирующий газ в заданном соотношении компонентов 1 и 2 из баллонов 1 и 2 поступает через регулируемый блок 7 в форсунку 8 по отдельным каналам. В форсунке 8 происходит непосредственное смешение компонентов 1 и 2 газа и затем смесь распыляется через телескопическую штангу 11 в зону образования повышенного содержания метана. Использование телескопической штанги позволяет увеличить зону распыления ингибитора. По мере распыления смеси компонентов газа в баллонах падает давление и по показаниям манометров 4 определяется критический момент, когда закончились компоненты ингибирующего газа в баллонах. Манометры 8 расположены на передней части устройства, в зоне видимости шахтера.

Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах универсально и предполагает варианты использования ингибитора. Баллоны 1 и 2 могут быть заполнены как одним по составу ингибитором, так и разными его компонентами и элементами, которые подлежат смешению в разных соотношениях.

Например, это может быть бинарный газ, образованный путем смешения элементов непосредственно в форсунке. Для этого предусмотрен изолированный подвод компонентов через изолированные камеры. Возможно и использование различного рода бинарных смесей ингибиторов, смешиваемых непосредственно в форсунке. Данное техническое решение позволит избежать, например, риска расслоения газов в баллонах при хранении.

Устройство также подходит и для использования ингибиторов и ингибирующих смесей, уже готовых к распылению.

Термин «бинарный газ» означает использование газа, состоящего из двух элементов. В качестве датчика метана в ранцевом исполнении устройства для ингибирования метановоздушной смеси в шахтах предполагается использование, например, газоанализатора GaSense (разрешение на применение №33С 00-049862, выданное 25.01.2013 г. Федеральной службой по экологическому и техническому и атомному надзору»). В качестве манометра может быть использован, например, манометр технический МП3-У (ТУ 25-01.180335-84).

В данном случае обеспечивается абсолютная защита конкретного работника, автоматически предупреждается нарастание концентрации метана уже в начальной стадии. Оперативность и быстрота срабатывания индивидуального мобильного устройства для ингибирования метановоздушной смеси позволит значительно снизить риск нарастания опасной концентрации метана в непосредственных местах работы шахтеров.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что устройство мобильно и удобно для использования в любых труднодоступных местах, в том числе в кутках очистных забоев на пологом, падении и прочих местах слоевых скоплений газа, срабатывает автоматически при достижении заданного уровня концентрации метана. Удобно для применения при использовании систем подэтажной шпуровой отбойки и подэтажной гидроотбойки.

1. Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах, содержащее баллоны с ингибитором, датчик метана, электронный манометр, источник питания, тележку на колесах, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок управления, подключенный к системе контроля и мониторинга шахты и принимающий сигнал от датчиков метана и манометров, и передающий сигнал на управляющие клапаны, которые соединены одновременно с регулирующим блоком и баллонами с ингибитором, а регулирующий блок подключен к блоку форсунок, состоящему из двух изолированных друг от друга камер для подвода ингибитора к форсункам.

2. Мобильное устройство по п.1, отличающееся тем, что форсунок более двух.

3. Мобильное устройство по п.1, отличающееся тем, что управляющих клапана два.

4. Мобильное устройство для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси в шахтах, содержащее баллоны, датчик метана, манометры, отличающееся тем, что дополнительно содержит регулирующий блок, соединенный с баллонами с ингибитором и одновременно при помощи гибкого соединения с управляющим клапаном и с, по меньшей мере, одной распылительной форсункой со штангой, а регулирующий блок и управляющий клапан состоят из двух изолированных камер для подвода ингибитора, управляющий клапан снабжен кнопкой подключения.

5. Мобильное устройство по п.4, отличающееся тем, что штанга выполнена телескопической.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для подавления пыли и может быть использовано в строительстве и горной промышленности при аварийном фонтанировании скважин и пожарах или подземных вулканических выбросах.

Изобретение относится к способу образования тумана при подземной разработке. .

Изобретение относится к охране труда в горной промышленности и может быть использовано для флегматизации взрывов метановоздушной среды в очистных и подготовительных забоях угольных шахт опасных по газу и пыли.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с пылью при проведении горных выработок буровзрывным способом, а особенно выработок большого сечения.

Изобретение относится к металлургической, цементной, мукомольной промышленности и коммунального хозяйства, а также может найти применение в сельском хозяйстве на фермах и огородах, на дачных участках при поливе грядок с овощными насаждениями.

Изобретение относится к угольной промышленности. .

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может применяться в различных отраслях промышленности, в том числе и для борьбы с тонкодисперсной пылью на подземных рудниках, карьерах, металлургических заводах, обогатительных фабриках.

Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для контроля и предотвращения взрыва пылеметановвоздушной смеси и повышения безопасности ведения горных работ в шахтах. Техническим результатом предлагаемого изобретения является нейтрализация взрывоопасных скоплений пылегазового облака в местах работы горных машин и обеспечение безопасности. Для решения поставленной технической задачи предлагается три варианта изобретения. В первых двух вариантах автоматическая система пневмогидроорошения и ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси включает каналы для подачи воды и воздуха, фильтры, электронные манометры, датчик метана. Основным отличием от аналогов является то, что установлен электронный блок управления, принимающий и анализирующий сигналы от приборов учета концентрации метана, давления воды и воздуха и регулирующий подачу ингибитора. Каналы для подачи воды и воздуха соединены с распылительными блоками форсунок, состоящими из двух камер. Каждая из камер соединена отдельными входами с распылительными форсунками. К каналу подачи воздуха через дозирующее устройство подключены баллоны с ингибитором. В третьем варианте предлагаемая автоматическая система содержит три отдельных канала для подачи воды, воздуха, ингибитора. Каналы отдельными входами соединены с блоком форсунок. Блоки форсунок выполнены в трехкамерном исполнении. Подача ингибитора регулируется. Использование изобретения позволит значительно улучшить вопросы безопасности при производстве горных работ. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в условиях добычи угля. Предложен способ предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля. При этом подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя. Причем охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, а жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом. Внедрение способа позволит повысить безопасность ведения горных работ на газоносных пластах, угли которых склонны к взрывчатости пыли, за счет высокой эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным органом комбайна.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при борьбе с пылегазовыми выбросами на рудных, нерудных и угольных карьерах. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности гидравлического подавления пылегазовых скоплений при нестационарном пылегазовом режиме орошаемых зон карьера. Предложен способ предупреждения и подавления пылегазовых выбросов в карьере, включающий создание водяных преград на пути движения пылегазового облака, локализацию облака при его формировании и увлажнение поверхностей карьера путем размещения в рабочих зонах карьера оросительных форсунок, подачи воды к оросительным форсункам по напорным трубопроводам карьерной водоотливной установки с помощью насосов, работающих в номинальном режиме, обеспечивающем откачку водопритоков в карьер при максимальных значениях КПД и достаточной устойчивости по отношению к кавитационным автоколебаниям, и управления параметрами орошения. Причем управление параметрами орошения осуществляют путем регулирования давления воды по длине напорных трубопроводов с помощью трубопроводной арматуры, при этом номинальный режим работы насосов поддерживают за счет дросселирования напорных трубопроводов или изменения частоты вращения приводного вала насосов. Кроме того, предусмотрено осуществлять регулирование давления воды с помощью вентилей, рассредоточенных по длине напорных трубопроводов. 1 ил.

Изобретение относится к средствам пылеподавления и может быть использовано для обеспыливания, орошения сыпучих материалов при конвейерной транспортировке в пунктах пересыпа промышленных и гражданских объектов. Предложена система автоматизированного пылеподавления, включающая блок управления, источник высокого давления, емкости с увлажняющей жидкостью, водяные магистрали, цепи управления и контроля. При этом система дополнительно содержит компрессорную станцию, магистрали подачи сжатого воздуха и пневмогидравлические форсунки тонкого распыления жидкости, оснащенные системой кабельного обогрева, установленные в бункере пылеподавления в начале ленты конвейера. Также система содержит запорные электромагнитные клапаны для включения/отключения форсунок и регулировочные электромагнитные клапаны для регулировки расхода жидкости и сжатого воздуха в форсунках, управляемые через релейный блок приемно-контрольным прибором, оснащенным сетевым контроллером, установленным в виде единого блока управления на раме конвейера в зоне визуального наблюдения работы форсунок для обеспечения возможности ручного управления. Кроме того, система снабжена линейным активным ИК-датчиком, приемное и передающее устройства которого установлены по обе стороны выше уровня конвейерной ленты перед бункером пылеподавления для определения наличия/отсутствия транспортируемого материала на ленте, сигнал которого принимается и обрабатывается приемно-контрольным прибором, который посредством релейного блока при сигнале «Конвейер пуст» выключает запорные электромагнитные клапаны и систему кабельного обогрева, а при сигналах «Конвейер загружен», «Запылен», «Неисправен» включает их. Также система снабжена стационарными метеометром и пылемером, установленными перед и после бункера соответственно по направлению движения транспортируемого материала, данные с которых поступают и обрабатываются в ЭВМ в пульте диспетчеризации, далее через сетевой контроллер передаются на приемно-контрольный прибор, который посредством релейного блока автоматически корректирует работу электромагнитных клапанов и системы кабельного обогрева. Предложенная система обеспечивает включение/отключение форсунок в зависимости от наличия или отсутствия транспортируемого материала на ленте конвейера, регулировку расходов жидкости и сжатого воздуха, подаваемых к форсункам с учетом параметров окружающего воздуха в автоматическом и ручном режимах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх