Шахтная взрывоустойчивая перемычка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 1) 796462 (61) Дополнительное к авт. свид-ву No 297781 (51)М. Кл. (22) Зая влено 26.03.79 (21) 2741263/22-03 с присоединением заявки М—

Е 21 F 5/00

Веударстввннмй немнтет

ВСАЖУ яв ленам нзееретвннй н етнрмтнй (23) П риорнтет

Опубликовано 15.01.81. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 15.01.81 (53) УДК 622.812. .002.54 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Плотников, А. Г. Абинов, В. П. Митрофанов и М. Г. Рогов

{71) Заявитель (54) ШАХТНАЯ ВЗРЫВОУСТОЙЧИВАЯ

ПЕРЕМЫЧКА масса пламягасящего вещества, необходимая на единицу площади поперечного сечения выработки, кг/см; площадь поперечного сечения выработки, в которой установлена перемычка, м, где m

tl выр.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано дпя гашения воздушной ударной волны и пламени взрыва газа и пыли.

По основному авт. св. N 297781 известна шахтная взрывоустойчивая перемычка, включающая один или несколько рядов несущих брусьев со щелями между ними, опорные промежуточные брусья, основание, телескойические опоры, закрепленные на ос новании и связанные с ним регулируемыми вантами, а с несущими брусьями — через промежуточные опорные брусья — скобами (1).

Однако шахтная взрывоустойчивая перемычка имеет недостаточную эффективность гашения ударной волны и пламени взрыва газа и пыли. Это обусловлено(тем, что ослабление ударной волны. известной перемычкой Осущест вляется только эа счет затрат энергии волны иа .преодоление упругих деформаций элементов перемычки и на преодоление сил трения, возникающих между несущими элементами перемычки при их обтекании ударной волной. Кроме того, исполнение щелей между несущ1ии брусьями в виде гладких горизонтальных каналов не исключает проникновение пламени или раскаленных частиц угольной пыли при взрыве в рабочее пространство горной выработки.

Цель изобретения — повышение эффективности гашения ударной волны эа счет увеличения аэродинамического сопротивления и ингибирующего воздействия ее на пламя взрыва или раскаленные частицы угольной пыли и газа.

Цель достигается тем, что щели между несущими брусьями в каждом ряду выполнены с расширением в средней части несущих брусьев и заполнены пламягасящим веществом, массу которого рассчитывают по формуле

Выр

3 796462 при этом расширения в средней части несущих брусьев образованы несущими брусьями разной высоты, причем высота несущих брусьев, которые являются основанием расширения, составляет не менее 2/3 высоты несущих брусьев, образующих боковые стенки упомянутого рас. ширения, а в качестве пламягасящего вещества использован бромистый аммоний.

На фиг. 1 показана шахтная взрывоустойчивая перемычка, установленная в горной выра- 1о ботке, продольный разрез; на фиг. 2 — узел на фиг. 1.

Шахтная взрывоустойчивая перемычка состоит из уложенных в канавки заподлицо с почвой вдоль выработки швеллерных балок 1, в 1- которых закреплены патрубки 2, усиленные сварными косынками 3. К швеллерным балкам приварены петли 4, с которыми соединены ушки 5 вантовых тяг. На балках уложен настил 6 из брусьев с плотным верхним по- 20 крытием 7 из прорезиненной ткани, который снабжен откосом 8, а сопряжения настила со стенками выработки защищены герметизирующим раствором для предотвращения затекания ударной волны под основание. В патрубки вставлены без зазора трубы 9, которые образуют с ними телескопические стойки, заливаемые после установки по высоте выработки быстротвердеющим бетоном. Для фиксации труб по высоте штырями 10 в них по длине ЗО просверлены отверстия 11. К телескопическим стойкам прикреплены один или несколько горизонтальных или наклонных рядов несущих брусьев 12 со щелями между ними 13, образованными прокладками (не показаны) и ско- з5 бами 14„Последние, связанные регулируемыми вантами 15 с балками основания, стягивают

1 несущие брусья через опорные промежуточные брусья 16 при помощи уголков 17 и гаек 18.

Угол наклона телескопических стоек к ос- щ нованию составляет 60 — 75 для увеличения давления отраженной от поверхности несущих брусьев ударной волны на настил основания, Натяжение вантовых тяг регулируется муфтами 19.

4S

Для сохранения проветривания выработки во время возведения перемычки она снабжена проемом, закрывающимся металлической муфтой 20.

Шели 13 выполнены с расширениями 21.

Конструктивное выполнение щелей 13 с расцщрением 21 с средней части между несущими брусьями 12 обеспечивается иопользованием разновысокихэлементов в каждом ряду взрывоустойчивой перемычки, Причем, с целью сохранения взрывоустойчивости перемычки, высота средних элементов в каждом ряду перемычки составляет не менее 2/3 высоты крайних брусьев, т.е. высота несущих брусьев, которые являются основанием расширения„составляет не менее 2/3 высоты несущих брусьев, образующих боковые стенки упомянутого расширения.

Разновысокие элементы несущих брусьев 12 позволяют создать своеобразный желоб (объем) для размещения пламягасяшего вещества (ингибитора); 22 в каждом ряду несущих брусьев по толщине перемычки.

При этом общая масса порошкового пламягасящего вещества (ингибитора) 22, в качестве которого используют, например, бромистый аммоний, достаточная для надежного ингибирования рабочего пространства А горной выработки, определяется по указанной формуле, Работа перемычки осуществляется следующим образом.

При взрыве газа и пыли перемычка, взаимодействуя с ударной волной, частично поглощает энергию волны за счет затрат энергии волны на преодоление упругих деформаций элементов перемычки и на преодоление сил трения, возникающих между несущими элементами перемычки.

Кроме того, энергия ударной волны затрачивается на образование аэровзвеси порошкового ингибитора 22, расположенного в щелях 13 каждого ряда перемычки, а также на преодоление аэродинамического сопротивления в щелях перемычки. Это, в свою очередь, ведет к более эффективному гашению ударной волны взрыва. Одновременно с этим фронт пламени взрыва газа и пыли, движущейся за ударной волной, встречается с перемычкой и проникает через щели 13 в рабочее пространство А горной выработки, в которой взаимодействуют с аэровзвесью пламягасящего вещества 22, предварительной диспергированной ударной волной взрыва.

Аэровзвесь пламягасящего вещества 22 оказывает ингибирующее воздействие на пламя взрыва (или на раскаленные частицы угольной пыли). При этом масса ингибируюшего вещества, например бромистого аммония, определяется по приведенной формуле из расчета того, чтобы концентрация пламягасящего вещества в аэровзвеси была достаточной для эффективного гашения пламени взрыва для раскаленных частиц угольной пыли и газа.

Суммарный расход бромистого аммония, расположенного между крайними элементами несущих брусьев каждого ряда 1, составляет около 40 кг на 1 м сечения канала.

Предложенная конструкция шахтной взрывоустойчивой перемычки позволяет повысить эффективность гашения ударной волны и пламени взрыва газа и ныли.

796462

m = 1,2 m s выр. где m

18 /У 1Р

Фиг. 1

ВНИИПИ Заказ 9738/47

Тираж 472 Подписное

5

Формула изобретения

1. Шахтная взрывоустойчивая перемычка по авт. св. Р 297781, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности гашения ударной волны за счет увеличения аэродинамического сопротивления перемычки и ингибирующего воздействия ее на пламя взрыва или раскаленные частицы угольной пыли и газа, щели между несущими брусьями в каждом ряду выполнены с расширением в средней части несущих брусьев и заполнены пламягасящим веществом, массу которого рассчитывают по формуле масса пламягасящего вещества, необходимая на единицу площади поперечного сечения выработки, кг/м;

s — площадь поперечного сечения вывыр. работки в которой установлена перемычка, м,: при этом расширения в средней части несущих брусьев образованы несущими брусьями разной высоты.

2. Перемычка по и 1, о тли ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сохранения взрывоустойчивости перемычки, высота несущих брусьев, которые

1в являются основанием расширения, составляет не менее 2/3 высоты несущих брусьев, образующих боковые стенки упомянутого расширения.

3. Перемычка но п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в качестве пламягасящего ве15 щества использован бромистый аммоиий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР N 297781, кл. Е 21 F, 5/ОО, 1969. филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4