Пыледымозащитная шахтная перемычка

 

Союз Советских

Социапистических

Респубики

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ<п>92О230 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 19.04.80 (2l) 2960159/22-03 с присоединением заявки М (23) П риоритет—

Опубликовано 1 5 . 04 . 82 . Бюллетень Уй 1 4

Дата опубликования описания 1 5 . 04 . 82 (53)M. Кл.

Е 21 Р 5/00

Е 21 F 1/14

7осудереикниый квинтет

СССР

:ао делен изобретений н открытий " (53) УДК 622.807 (088. 8) В. M Плотников, A. Г. Абинов, А. Н. Петухов, В. П. Митрофанов и М. Г. Рогов (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ПЫЛЕДЫМОЗАЩИТНАЯ ШАХТНАЯ ПЕРЕМЫ4КА

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а более конкретно — к технике безопасности, и может быть использовано при ведении аварийно- спасательных работ в задым-. ленной, запыленной или другой подобной атмосфере горных выработок.

Известна вентиляционная шахтная перемычка, включающая парашютообразный купол из воздухонепроницаемого материала, уплотнитель, размещенный у основания купола на наружной поверх. ности и образующий с наружной поверхностью купола кольцевую камеру, а ос- т> нование купола по периметру кольцевой камеры выполнено с отверстиями, прй этом уплотнитель выполнен из эластичного воздухонепроницаемого и более тонкого материала, чем купол, и элементы крепления, выполненные в виде строп, разделенных на два пучка для закрепления их к средней части стенок горной выработки (1) .

Недостатком указанной шахтной перемычки парашютного типа является наличие высокого аэродинамического сопротивления купола перемычки, выполненного из воздухонепроницаемого мат ериала, и, как следствие, приводящего к резкому сокращению дебита воздуха, подаваемого на аварийный участок, что способствует возникновению угрозы взрыва газа и пыли в шахте и не обеспечивает безопасные условия ведения горноспасательных работ. Между тем отсутствие пыледымозащитной перемычки, например, на исходящей струе изолируемого пожарного участка, как правило, резко снижает эффективность аварийно-спасательных работ вследствие недостаточной воэможности распознавания объектов и ориентирования в пространстве горных выработок в условиях плохой видимости.

Наиболее близкой к предлагаемой является шахтная перемычка, включающая два парашютообразных купола боль3 9202 шего и меньшего диаметров., соединенных между собой, и элементы крепления куполов, выполненные в виде строп (Zj.

Недостатком известного технического решения является низкая эффектив" . g ность ведения горноспасательных работ в условиях недостаточной видимости в горной выработке.

Целью изобретения является повышение эффективности ведения горноспасв- 16 тельных работ путем улучшения визуального наблюдения объектов в условиях недостаточной видимости за счет снижения концентрации частиц .пыли и дыма в горной выработке. 15

Поставленная цель достигается тем, 4то парашютообразный купол большего диаметра выполнен из воздухопроница емого материала, при этом стропы купола меньшего диаметра соединены с рр центром наружной поверхности купола большего диаметра посредством упругого шнура, причем отношение диаметров куполов составляет 0,25-0,3, а отношение ;длины строп купола меньшего 25 диаметра к диаметру большего купола составляет 0,2-0,3.

Кроме того, парашютообразный купол большего диаметра выполнен из материала, воздухопроницаемость которо- 39 го составляет 300-960 .л/м . с, а отношение длины упругого шнура к длине строп парашютообразного купола больmего диаметра составляет 1,,5-2,0.

Выполнение парашютообразного купо. 3 ла перемычки из воздухопроницаемого материала, пропускающего не менее.

300 л/м2: с воздуха, обеспечивает нормальное проветривание аварийного участка и одновременно снижает

Ф койцентрацию частиц пыли и дыма в пространстве за перемычкой, что выз вано наличием пористой структуры ткани купола, которая допускает лишь проскок частиц, размер которых меньше характерного размера пор. Кроме того, снижение концентрации пыли и дыма происходит за счет колебаний с нысокой частотой купола воздухопроницаемой перемычки, взаимодействующей с пульсирующей -вентиляционной струей, что приводит к коагуляции и агрегатированию мелких частиц пыли и дыма.

Наличие парашюта меньшего диаметра имеющего площадь поперечного сечеУ И ния купола, равную 1/10 площади поперечного сечения купола большего диаметра и соответствующим образом подобранную длину строп, находящегося

30 ф при помощи упругого шнура на границе аэродинамического следа, возникающего при натекании вентиляционной струи на шахтную перемычку, вызывает встряхивание купола большего диаметра вследствие неустойчивого обтекания купола меньшего диаметра потоком воздуха, предупреждая тем самым сверхдопустимое налипание частиц пыли и дыма на внутреннюю поверхность воздухопроницаемого купола. При этом один конец упругого шнура крепится к пучку строп купола меньшего диаметра, а другой - к центральной точке купола большего диаметра со стороны наружной его поверхности, что позволяет передать усилия, возникающие при встряхивающих колебаниях купола меньшего диаметра на всю поверхность купола большего диаметра.

На чертеже показана пыледымозащит. ная шахтная перемычка, .вид сбоку.

Пыледымозащитная шахтная перемыч4 ка имеет парашютообразный купол 1 большего диаметра из воздухопроницаемого материала, например капроновой ткани, полностью перекрывающий поперечное сечение горной выработки и обеспечивающий ее проветривание, уплотнитель 2, выполненный из прочного эластичного воздухонепроницаемого материала, например из капронового полотна, размещенный у основания купола 1 на его наружной поверхности и образующий с наружной поверхностью купола кольцевую камеру, по периметру которой в основании купола выполнены отверстия 3, стропы 4, длиной не.менее двух диаметров купола 1 большего диаметра и разделенные на два пучка для закрепления их в средней части стенок горной выработки, упругий шнур 5, обеспечивающий связь центра наружной поверхности купола 1 большего диаметра с пучком строп 6 и куполом 7 меньшего диаметра. Длина упругого шнура 5, например, капронового, составляет 1,5-2,0 длины строп 4 шахтной перемычки, обеспечивая тем самым размещение, надежное раскрытие купола меньшего диаметра 7 в аэродинамическом следе шахтной перемычки и передачу ее куполу 1 большего диаметра колебаний и встряхиваний, возникающих при неустойчивом обтекании купола меньшего диаметра. При этом диаметр купола 7 меньшего диаметра и длина его строп 6 составляет, соответствен5 92023 но, 0,25-0,35 и 0,2-0,3 диаметра купола 1 шахтной перемычки. .Пыледымозащитная шахтная перемычка работает следующим образом.

Задымленная и запыленная вентиля- 5 ционная струя при взаимодействии с куполом 1 большего диаметра образует у его внутренней поверхности слой уплотненного воздуха а частицами пыли и дыма, который оказывает давление на- купол 1. Под действием избыточного давления воздуха купол 1 полностью наполняется и раскрывается по всей площади поперечного сечения горной выработки. Одновременно. с 1З этим избыточное давление воздуха с частицами пыли и дыма осуществляет наполнение кольцевой камеры уплотнителя 2 посредством отверстий 3 в основании купола 1; что придает, в свою2о очередь, герметичность шахтной перемычке. Кроме того, пульсирующий вентиляционный поток воздуха, проходя через воздухопроницаемый материал купола 1, вызывает возникновение 25 колебаний купола 1 с частотой не менее 100 Гц вследствие пульсации пото" ка воздуха перед куполом, расширения потока и срыва вихрей за куполом и наполнение купола 7 меньшего диамет- щ ра, который благодаря .упругому шнуру

5, длиной 1,5-2,0 длины строп 4, удерживается примерно на границе аэро" динамического следа, возникающего за.. шахтной перемычкой По этой причине вследствие того, что диаметр купола

7 меньшего диаметра, и длина его строп 6 составляют, соответственно, 0,25-0,35 и 0,2-0,3 диаметра купола

1, .купол меньшего диаметра испытывает 4О неустойчивое обтекание потоком воздуха, прошедшего через шахтную перемычку, а это, в свою очередь, приводит к дополнительным колебаниям(встря° хиваниям) купола 1 большего диаметра . 45 шахтной перемычки. 8ыполнение купола

1 большего диаметра из воздухопрони-, цаемого материала обеспечивает не только проветривание горной выработ-. ки, но и одновременно снижает концентрацию частиц пыли и дыма в ней.

Снижение концентрации частиц пыли и дыма в пространстве горной выработки за шахтной перемычкой по ходу. вентиляционной струи вызвано пористостью материала купола 1 большего диаметра, который допускае лишь проскок частиц размером менее характерного размера пор, а также за счет коагуляции и.ar0 б регатирования частиц пыли и дыма, возникающей при взаимодействии двухфазного потока с колеблющимся куполом большего диаметра 1 шахтной перемычки, который при помощи купола меньше го диаметра встряхивается, предупреждая тем самым сверхдопустимое отложение частиц пыли и дыма на внутрен" ней поверхности воздухопроникаемого купола 1 большего диаметра.

Предлагаемая перемычка улучшает условия труда и увеличивает его производительность, что в конечном итоге приводит к повышению эффективности ведения горноспасательных работ. формула изобретения

1. Пыледымозащитная шахтная перемычка, включающая два парашютообразных купола большего и меньшего диаметров, соединенных между собой, и элементы крепления куполов-, выполненные в виде строп, о т л и ч а ющ а я с я тем,,что, с целью повышения эффективности ведения горноспасательных работ путем улучшения визуального наблюдения объектов в условиях недостаточной видимостИ за счет снижения концентрации частиц пыли и дыма в горной выработке, парашютообразный купол большего диаметра выполнен из воздухопроницаемого . материала, при этом стропы купола меньшего диаметра соединены с центром. наружной поверхности купола большего диаметра посредством упругого шнура, причем отношение диаметров куполов составляет 0,25-0,35, а отношение длины строп купола меньшего диаметра к диаметру большего купола составляет

0,2"0,3.

2 . Перемычка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что парашютообразный купол большего диаметра выполнен из материала, воздухопроницаемость которого составляет 300 -900 л/м -с.

3. Перемычка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что отношение длины упругого шнура к длине строп парашютообразного купола большего диаметра составляет 1,5-2,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке tf 2669353, кл. Е 21 F 5/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2845971, кл. Е 21, F 5/00 -, Е 21 Г 1/!4, 1979 (прототип).

920230

Я 2

Составитель H. Иванова

Техред И.Тепер Корректор В. Синицкая

Редактор С. Тимохина

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 г

Заказ 2291/31

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4